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弹簧基础的应用与隔振效果

2017-05-27 10:14:17来源: 作者:xdnet

        1968年由德国隔而固(GERB)公司所研制的弹性支承隔振系统首次应用于600MW核电汽轮发电机组上,20世纪70年代初德国卡威屋(KWU)公司所制造的单机功率为1300MW核电半速机组(n=1500r/min)均采用了弹簧隔振基础。目前全世界范围内有500余台汽轮发电机组采用了弹簧隔振基础,主要是核电机组和半速机组。田湾核电站是国内第一台采用弹簧基础的核电机组,目前我国在建的核电机组基础大部分为弹簧基础,特别是百万以上核电机组。

        弹簧隔振基础(简称弹簧基础)隔振效果好,对地基的要求条件低,可以自动消除基础的不均匀沉降;设备安装调整方便,可在不停机的情况下实现机组的快速调平对中,经济效果明显;弹簧隔振系统解除了台板与下部结构之间耦合,使汽机基础的下部结构与汽机厂房的基础框架连接成整体,可以很好抵抗高烈度的地震,可简化厂房设计。具体如下:

        1.优化厂房底板和系统设计,降低造价

弹簧基础通过弹簧隔振系统使汽机台板与下部柱和底板基础结构之间的动力耦合脱离,地面基础受力简化,弹簧装置以下的柱和底扳与汽机厂房结合在一起进行设计和应力计算,简化了汽机厂房、底板的设计工艺,可降低底板施工难度、减少施工周期。立柱尺寸大幅度减小,增加了设备、系统的布置空间,厂房内工艺系统设备布置设计则相应简单。

        采用弹簧隔振基础,立柱混凝土方量减少达到70%,底板混凝土体积减少48%以上,汽轮发电机基础混凝土造价可以降低30-40%。

        2.地基适应性强,设备安装简便,检修不停机

弹簧机组不仅适用于高地震烈度地区,对软地基也非常适应。弹簧隔振装置在消除机组地基不均匀沉降方面,优势独特。在机组地基发生较小可控的不均匀沉降时,隔振弹簧可以自动补偿并平衡,使顶板荷载重新分配。当地基出现较大的不均匀沉降时,可在弹簧支承下增加垫片解决。常规基础在高烈度地震区和软地基都不适应。 汽轮机轴承安装对中时,也可通过增减弹簧垫片,校正弹簧隔振器来完成,相比常规汽轮机而言,工作简便、快捷。

        当不均匀沉降影响轴系平衡严重,需重新对中时,机组不停机情况下可进行快速调平对中。常规基础沉降检修处理一般需两个月(刮轴瓦或轴承座重新灌浆等),弹簧机组的基础沉降处理仅需2-3天,而且可以不停机进行,经济效益是明显。

        3.弹簧隔振基础更适于长轴系、大功率汽轮发电机组

        大功率汽轮发电机设备重,台板体积大,轴系长,其振动和受力分析非常复杂。对于常规基础,由于设备重量和体积增加,基础台板结构内部受力点很不容易确定,即便是采用有限元分析,由于选点不确定性,计算的结果和实际偏差比较大,采用弹簧机组,由于弹簧装置的自身特性,台板和弹簧下支撑部分可以独立计算,基础受力简单,设计非常方便。轴系长、功率大、设备重量和体积大是三代核电汽轮发电机组的特点。

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