CN115125990B - 一种带消能器的单轴燃气-蒸汽联合循环发电机基座结构 - Google Patents

一种带消能器的单轴燃气-蒸汽联合循环发电机基座结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种带消能器的单轴燃气‑蒸汽联合循环发电机基座结构，涉及燃机基座技术领域，本发明包括包括沿轴系方向依次间隔设置两个第一框架柱，两个第二框架柱，两个第三框架柱，两个第四框架柱，第五燃机横墙，两个第六燃机纵墙；框架柱之间设置有纵梁和横梁，形成安装汽机低压缸、汽机中压缸、汽机高压缸、发电机和燃机的基座，两个第一框架柱之间设有第一横向消能器和第二横向消能器；两个第四框架柱与第五燃机横墙之间分别设有第一纵向消能器和第二纵向消能器。本发明将汽机发电机框架结构基座和燃机基座连接，可供汽机、发电机和燃机依次安装于基座结构上，在基座框架中增设消能器，大大提高了基座的抗震性能。

Description

一种带消能器的单轴燃气-蒸汽联合循环发电机基座结构
技术领域
本发明涉及燃机基座技术领域，特别是一种带消能器的单轴燃气-蒸汽联合循环发电机基座结构。
背景技术
在火力发电厂中，燃气－蒸汽联合循环机组通常包括汽机低压缸，汽机中压缸，汽机高压缸，发电机和燃机。采用多轴布置时，分别由汽机发电机基座和燃气轮发电机基座组成；采用单轴布置时，汽机、发电机和燃机将安装在同一基座上，单轴布置具有系统独立，运行灵活，可靠性高，占地面积小，布置更为紧凑等优点。
汽机发电机基座常采用框架结构，而燃机基座常采用墙板式结构；为满足单轴燃气与蒸汽联合循环机组基座的要求，需要将汽机发电机基座和燃机基座结合在一起，同时，又由于框架结构和墙板式结构两侧结构刚度差异很大，导致地震作用下两侧相对变形较大，难以保证基座的抗震性能。
发明内容
本发明的目的在于：提出一种带消能器的单轴燃气-蒸汽联合循环发电机基座结构，通过将通常的汽机发电机框架结构基座和燃机基座连接在一起形成单轴燃气与蒸汽联合循环机组基座，可供汽机、发电机和燃机依次安装于基座结构上；同时，在单轴燃气与蒸汽联合循环机组基座框架中增设消能器，解决了由于该型基座汽机侧框架刚度相对较小，燃机侧墙刚度相对较大的两侧刚度不均匀问题，能够有效减小地震作用下基座的位移变形和结构损伤，大大提高了基座的抗震性能。
本发明采用的技术方案如下：
本发明是一种带消能器的单轴燃气-蒸汽联合循环发电机基座结构，包括沿轴系方向依次间隔设置两个第一框架柱，两个第二框架柱，两个第三框架柱，两个第四框架柱，第五燃机横墙，两个第六燃机纵墙；
第一框架柱和第二框架柱之间设有第一框架纵梁，第二框架柱和第三框架柱之间设有第二框架纵梁，第三框架柱和第四框架柱之间设有第三框架纵梁，第四框架柱和第五燃机横墙之间设有第四框架纵梁；
两个第一框架柱之间设有第一框架横梁和第一中间横梁，两个第二框架柱之间设有第二框架横梁和第二中间横梁，两个第三框架柱之间设有第三框架横梁和第三中间横梁，两个第四框架柱之间设有第四框架横梁和第四中间横梁；
两个第六燃机纵墙上部设有燃机厚板；所述第二中间横梁至第五燃机横墙之间设有中间层板；
两个第一框架柱之间设有第一横向消能器和第二横向消能器，第一横向消能器位于第一中间横梁以下，第二横向消能器位于第一中间横梁以上；两个第四框架柱与第五燃机横墙之间分别设有第一纵向消能器和第二纵向消能器，第一纵向消能器位于中间层板以下，第二纵向消能器位于中间层板以上；
第一框架横梁、第一框架纵梁和第二框架横梁之间形成汽机低压缸区域，第二框架横梁、第二框架纵梁和第三框架横梁之间形成汽机中压缸区域，第三框架横梁、第三框架纵梁和第四框架横梁之间形成汽机高压缸区域，第四框架横梁、第四框架纵梁和第五燃机横墙之间形成发电机区域，第六燃机纵墙上为燃机区域，第五燃机横墙、第六燃机纵墙和燃机厚板围成燃机风道。
进一步的，所述第一框架横梁和第二框架横梁为巨型梁，其截面面积大于第三框架横梁和第四框架横梁。
进一步的，所述第五燃机横墙汽机侧设置有凸起，第五燃机横墙通过凸起与第四框架纵梁连接，第五燃机横墙燃机侧平直，第五燃机横墙燃机侧与第六燃机纵墙连接。
进一步的，所述汽机低压缸区域、汽机中压缸区域和汽机高压缸区域布置有汽机，发电机区域布置有发电机，燃机区域布置有燃机，汽机、发电机和燃机均为高位布置形式，燃机通过调整第六燃机纵墙和燃机厚板的标高，与汽机和发电机安装于同一标高。
进一步的，所述第一横向消能器、第二横向消能器、第一纵向消能器和第二纵向消能器采用速度相关型黏滞消能器。
进一步的，所述第一横向消能器、第二横向消能器、第一纵向消能器和第二纵向消能器的阻尼力Fc与速度V、阻尼系数C和阻尼指数α相关，阻尼力Fc的公式为Fc＝C·Vα，其中，α取值为0.2-2.0。
进一步的，所述第一横向消能器、第二横向消能器、第一纵向消能器和第二纵向消能器的极限速度不小于罕遇地震作用下消能器最大速度的1.2倍，且第一横向消能器、第二横向消能器、第一纵向消能器和第二纵向消能器满足此极限速度下的承载力要求。
进一步的，所述第一横向消能器和第二横向消能器布置在基座汽机侧横向端部，且位于第一框架柱之间。
进一步的，所述第一纵向消能器和第二纵向消能器布置在基座发电机下纵向中部，且位于第四框架柱与第五燃机横墙之间。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明是一种带消能器的单轴燃气-蒸汽联合循环发电机基座结构，采用了第一框架柱，第二框架柱，第三框架柱，第四框架柱，第五燃机横墙，第六燃机纵墙的设计形式，可将汽机低压缸、汽机中压缸、汽机高压缸、发电机和燃机依次安装于基座结构上。
2、本发明是一种带消能器的单轴燃气-蒸汽联合循环发电机基座结构，第一框架横梁和第二框架横梁通过加大梁截面方式形成巨型梁，从而增大了汽机基座结构的质量与刚度，一定程度上协调了汽机侧与燃机侧基座结构的质量与刚度，改善了基座的整体动力特性。
3、本发明是一种带消能器的单轴燃气-蒸汽联合循环发电机基座结构，第五燃机横墙汽机侧通过设置凸起与第四框架纵梁连接，第五燃机横墙燃机侧平直与第六燃机纵墙连接，形成能够支撑汽机，发电机，燃机的基座结构形式，通过设置第五燃机横墙有效的将汽机发电机框架结构与燃机墙板结构连接在一起。
4、本发明是一种带消能器的单轴燃气-蒸汽联合循环发电机基座结构，燃机采用与汽机发电机同等标高的高位布置形式，通过调整第六燃机纵墙和燃机厚板的标高，保证汽机，发电机和燃机安装于同一标高，同时，利用燃机的高位布置下方空间，采用第五燃机横墙、第六燃机纵墙和燃机厚板围成燃机风道，有效的利用了燃机下方空间，使结构更加紧凑和高效。
5、本发明是一种带消能器的单轴燃气-蒸汽联合循环发电机基座结构，连接了汽机发电机侧的框架结构和燃机侧的墙板结构，两端刚度差异很大，通过设置第一纵向消能器、第二纵向消能器、第一横向消能器和第二横向消能器，减小了地震作用下基座的位移变形和结构损伤，大大提高了基座的抗震性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图，其中：
图1为本发明基座结构的俯视示意图；
图2为图1中A-A处的剖视示意图；
图3为图1中B-B处的剖视示意图；
图4为图1中C-C处的剖视示意图；
图5为本发明消能器的结构示意图。
附图标号说明：1-第一框架柱，2-第二框架柱，3-第三框架柱，4-第四框架柱，5-第五燃机横墙，6-第六燃机纵墙；7-第一框架纵梁，8-第二框架纵梁，9-第三框架纵梁，10-第四框架纵梁；11-第一框架横梁，12-第一中间横梁，13-第二框架横梁，14-第二中间横梁，15-第三框架横梁，16-第三中间横梁，17-第四框架横梁，18-第四中间横梁，19-燃机厚板；20-中间层板；21-第一横向消能器，22-第二横向消能器，23-第一纵向消能器，24-第二纵向消能器，25-汽机低压缸区域，26-汽机中压缸区域，27-汽机高压缸区域，28-发电机区域，29-燃机区域，30-燃机风道，31-活塞杆，32-外筒，33-封口板，34-油腔。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
下面结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例一
如图1至图4所示，一种带消能器的单轴燃气-蒸汽联合循环发电机基座结构，包括沿轴系方向依次间隔设置两个第一框架柱1，两个第二框架柱2，两个第三框架柱3，两个第四框架柱4，第五燃机横墙5，两个第六燃机纵墙6；
第一框架柱1和第二框架柱2之间设有第一框架纵梁7，第二框架柱2和第三框架柱3之间设有第二框架纵梁8，第三框架柱3和第四框架柱4之间设有第三框架纵梁9，第四框架柱4和第五燃机横墙5之间设有第四框架纵梁10；
两个第一框架柱1之间设有第一框架横梁11和第一中间横梁12，两个第二框架柱2之间设有第二框架横梁13和第二中间横梁14，两个第三框架柱3之间设有第三框架横梁15和第三中间横梁16，两个第四框架柱4之间设有第四框架横梁17和第四中间横梁18；
两个第六燃机纵墙6上部设有燃机厚板19；所述第二中间横梁14至第五燃机横墙5之间设有中间层板20；
两个第一框架柱1之间设有第一横向消能器21和第二横向消能器22，第一横向消能器21位于第一中间横梁12以下，第二横向消能器22位于第一中间横梁12以上；两个第四框架柱4与第五燃机横墙5之间分别设有第一纵向消能器23和第二纵向消能器24，第一纵向消能器23位于中间层板20以下，第二纵向消能器24位于中间层板20以上；
第一框架横梁11、第一框架纵梁7和第二框架横梁13之间形成汽机低压缸区域25，第二框架横梁13、第二框架纵梁8和第三框架横梁15之间形成汽机中压缸区域26，第三框架横梁15、第三框架纵梁9和第四框架横梁17之间形成汽机高压缸区域27，第四框架横梁17、第四框架纵梁10和第五燃机横墙5之间形成发电机区域28，第六燃机纵墙6上为燃机区域29，第五燃机横墙5、第六燃机纵墙6和燃机厚板19围成燃机风道30。
本发明通过将通常的汽机发电机框架结构基座和燃机基座连接在一起形成单轴燃气与蒸汽联合循环机组基座，可供汽机、发电机和燃机依次安装于基座结构上；同时，在单轴燃气与蒸汽联合循环机组基座框架中增设消能器，解决了由于该型基座汽机侧框架刚度相对较小，燃机侧墙刚度相对较大的两侧刚度不均匀问题，能够有效减小地震作用下基座的位移变形和结构损伤，大大提高了基座的抗震性能。
实施例二
本实施例是对本发明的进一步说明。
本实施例在上述实施例的基础上，本发明一种优选实施例中，所述第一框架横梁11和第二框架横梁13为巨型梁，其截面面积大于第三框架横梁15和第四框架横梁17。
本实施例采用上述结构，增大了汽机基座结构的质量与刚度，一定程度上协调了汽机侧与燃机侧基座结构的质量与刚度，改善了基座的整体动力特性。
实施例三
本实施例是对本发明的进一步说明。
如图1所示，本实施例在上述实施例的基础上，本发明一种优选实施例中，所述汽机低压缸区域25、汽机中压缸区域26和汽机高压缸区域27布置有汽机，发电机区域28布置有发电机，燃机区域29布置有燃机，汽机、发电机和燃机均为高位布置形式，燃机通过调整第六燃机纵墙6和燃机厚板19的标高，与汽机和发电机安装于同一标高。
具体的，可将汽机分为汽机低压缸、汽机中压缸和汽机高压缸、汽机低压缸区域25布置汽机低压缸，汽机中压缸区域26布置汽机中压缸，汽机高压缸区域27布置汽机高压缸，汽机低压缸、汽机中压缸、汽机高压缸、发电机和燃机依次安装于本发明的基座结构上。通过调整第六燃机纵墙6和燃机厚板19的标高，保证汽机，发电机和燃机安装于同一标高，同时，利用燃机的高位布置下方空间，采用第五燃机横墙5、第六燃机纵墙6和燃机厚板19围成燃机风道，有效的利用了燃机下方空间，使结构更加紧凑和高效。
实施例四
本实施例是对本发明的进一步说明。
如图1所示，本实施例在上述实施例的基础上，本发明一种优选实施例中，所述第五燃机横墙5汽机侧设置有凸起，第五燃机横墙5通过凸起与第四框架纵梁10连接，第五燃机横墙5燃机侧平直，第五燃机横墙5燃机侧与第六燃机纵墙6连接。
通过第五燃机横墙5将其两侧的基座连接，形成能够支撑汽机，发电机，燃机的基座结构形式，有效的将汽机发电机框架结构与燃机墙板结构连接在一起。
实施例五
本实施例是对本发明的进一步说明。
本实施例在上述实施例的基础上，本发明一种优选实施例中，所述第一横向消能器21、第二横向消能器22、第一纵向消能器23和第二纵向消能器24采用速度相关型黏滞消能器。
所述第一横向消能器21、第二横向消能器22、第一纵向消能器23和第二纵向消能器24的阻尼力Fc与速度V、阻尼系数C和阻尼指数α相关，阻尼力Fc的公式为Fc＝C·Vα，其中，α取值为0.2-2.0。本实施例中，α可取值为1。
所述第一横向消能器21、第二横向消能器22、第一纵向消能器23和第二纵向消能器24的极限速度不小于罕遇地震作用下消能器最大速度的1.2倍，且第一横向消能器21、第二横向消能器22、第一纵向消能器23和第二纵向消能器24满足此极限速度下的承载力要求。
本实施例中，第一横向消能器21、第二横向消能器22、第一纵向消能器23和第二纵向消能器24均为同一类型，如图5所示，包括活塞杆31和外筒32，外筒32套设在活塞杆31外，并且其两端设置有封口板33，外筒内为油腔34，填充有液油。
实施例六
本实施例是对本发明的进一步说明。
如图1、图3所示，本实施例在上述实施例的基础上，本发明一种优选实施例中，所述第一横向消能器21和第二横向消能器22布置在基座汽机侧横向端部，且位于第一框架柱1之间。
实施例七
本实施例是对本发明的进一步说明。
如图1、图2所示，本实施例在上述实施例的基础上，本发明一种优选实施例中，所述第一纵向消能器23和第二纵向消能器24布置在基座发电机下纵向中部，且位于第四框架柱4与第五燃机横墙5之间。
本发明通过设置第一横向消能器21、第二横向消能器22、第一纵向消能器23和第二纵向消能器24，减小了地震作用下基座的位移变形和结构损伤，大大提高了基座的抗震性能。
以上所述，仅为本发明的优选实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (2)

1.一种带消能器的单轴燃气-蒸汽联合循环发电机基座结构，其特征在于：包括沿轴系方向依次间隔设置两个第一框架柱(1)，两个第二框架柱(2)，两个第三框架柱(3)，两个第四框架柱(4)，第五燃机横墙(5)，两个第六燃机纵墙(6)；
第一框架柱(1)和第二框架柱(2)之间设有第一框架纵梁(7)，第二框架柱(2)和第三框架柱(3)之间设有第二框架纵梁(8)，第三框架柱(3)和第四框架柱(4)之间设有第三框架纵梁(9)，第四框架柱(4)和第五燃机横墙(5)之间设有第四框架纵梁(10)；
两个第一框架柱(1)之间设有第一框架横梁(11)和第一中间横梁(12)，两个第二框架柱(2)之间设有第二框架横梁(13)和第二中间横梁(14)，两个第三框架柱(3)之间设有第三框架横梁(15)和第三中间横梁(16)，两个第四框架柱(4)之间设有第四框架横梁(17)和第四中间横梁(18)；
两个第六燃机纵墙(6)上部设有燃机厚板(19)；所述第二中间横梁(14)至第五燃机横墙(5)之间设有中间层板(20)；
两个第一框架柱(1)之间设有第一横向消能器(21)和第二横向消能器(22)，第一横向消能器(21)位于第一中间横梁(12)以下，第二横向消能器(22)位于第一中间横梁(12)以上；两个第四框架柱(4)与第五燃机横墙(5)之间分别设有第一纵向消能器(23)和第二纵向消能器(24)，第一纵向消能器(23)位于中间层板(20)以下，第二纵向消能器(24)位于中间层板(20)以上；
第一框架横梁(11)、第一框架纵梁(7)和第二框架横梁(13)之间形成汽机低压缸区域(25)，第二框架横梁(13)、第二框架纵梁(8)和第三框架横梁(15)之间形成汽机中压缸区域(26)，第三框架横梁(15)、第三框架纵梁(9)和第四框架横梁(17)之间形成汽机高压缸区域(27)，第四框架横梁(17)、第四框架纵梁(10)和第五燃机横墙(5)之间形成发电机区域(28)，第六燃机纵墙(6)上为燃机区域(29)，第五燃机横墙(5)、第六燃机纵墙(6)和燃机厚板(19)围成燃机风道(30)；
所述第一框架横梁(11)和第二框架横梁(13)为巨型梁，其截面面积大于第三框架横梁(15)和第四框架横梁(17)；
所述汽机低压缸区域(25)、汽机中压缸区域(26)和汽机高压缸区域(27)布置有汽机，发电机区域(28)布置有发电机，燃机区域(29)布置有燃机，汽机、发电机和燃机均为高位布置形式，燃机通过调整第六燃机纵墙(6)和燃机厚板(19)的标高，与汽机和发电机安装于同一标高；
所述第五燃机横墙(5)汽机侧设置有凸起，第五燃机横墙(5)通过凸起与第四框架纵梁(10)连接，第五燃机横墙(5)燃机侧平直，第五燃机横墙(5)燃机侧与第六燃机纵墙(6)连接；
所述第一横向消能器(21)、第二横向消能器(22)、第一纵向消能器(23)和第二纵向消能器(24)采用速度相关型黏滞消能器；
所述第一横向消能器(21)、第二横向消能器(22)、第一纵向消能器(23)和第二纵向消能器(24)的极限速度不小于罕遇地震作用下消能器最大速度的1.2倍，且第一横向消能器(21)、第二横向消能器(22)、第一纵向消能器(23)和第二纵向消能器(24)满足此极限速度下的承载力要求；
所述第一横向消能器(21)和第二横向消能器(22)布置在基座汽机侧横向端部，且位于第一框架柱(1)之间；
所述第一纵向消能器(23)和第二纵向消能器(24)布置在基座发电机下纵向中部，且位于第四框架柱(4)与第五燃机横墙(5)之间。
2.根据权利要求1所述的一种带消能器的单轴燃气-蒸汽联合循环发电机基座结构，其特征在于：所述第一横向消能器(21)、第二横向消能器(22)、第一纵向消能器(23)和第二纵向消能器(24)的阻尼力Fc与速度V、阻尼系数C和阻尼指数α相关，阻尼力Fc的公式为Fc＝C•Vα，其中，α取值为0.2-2.0。
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DE441364C (de) * 1924-07-30 1927-03-01 Ernst Egon Spill Dipl Ing Maschinenfundament aus Eisenbeton
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