1000MW火电机组汽轮机基座采用弹簧隔振技术

1000MW 火电机组汽轮机基座采用弹簧隔

振技术

摘要：弹簧隔振术首次应用在省内1000MW火电机组汽轮机基础上的项目。

突破传统，设计新颖，从根本上消除了汽轮机本体振动调试及安装步骤的难题，

符合安全第一的设计理念；投资成本低，操作简单，可靠性高，经济效果显著，

具有拓展前景，达到了国内的领先水平。我厂两台1000MW超超临界火电机组投

产后汽轮机本体振动值均小于50um，均属于优秀标准。机组投产后未发生由于汽

轮机基础沉降引起汽轮机振动大等其他重大缺陷，机组长周期运行稳定，对汽轮

机本体设备的维护周期和寿命起到了积极的改善作用，进一步提高机组的经济性。

关键词：汽轮机基座、弹簧隔振、基础不均匀沉降

引言

汽轮发电机基础的结构型式主要有：框架式基础和弹簧隔振基础。框架式基

础是指由顶层梁板、柱和底板连接而构成的汽轮发电机基础，根据梁柱截面尺寸

及结构的整体刚度又可细分为刚性框架式基础和柔性框架式基础。弹簧隔振基础

是指由顶层梁板、弹簧隔振元件和下部支承（框架）结构组成的动力设备基础。

实施背景

本项目弹簧隔振技术应用于1000MW火电机组汽轮机基座。上汽机组源于SIMENS技术，为单轴承结构，是对汽轮机进行优化设计的结果,其单轴承设计使

汽轮机轴系大大缩短，运行稳定性增强。较短的轴系使整台机组长度大为缩短，

造价降低,但会使下部立柱尺寸减小，剪力墙取消，基座柔性大大增加，振动问

题凸显，通过弹簧隔振技术降低基座振动。

主要做法

1.汽轮机基础主要解决的问题主要有：在正常运行工况下，汽机基础的固有

频率和机器设备的运行转速频率避开，且有宽裕范围，以免共振；基座台

板必须要有足够的总刚度，轴承座处的位移变形量须满足设备轴系稳定曲

率要求汽机基础必须有足够的强度能承载设备运行时的正常运行工况、事

故工况、地震作用等工况下的载荷；控制基础沉降，保证机器设备的轴系

稳定正常运行。

2.隔振器就位前后的各项工作和就位顺序：

（1）柱顶二次灌浆工作已完成，基本达到设计标高和强度，要求表面平整，无明显裂纹:

a一次浇注混凝土时，将柱顶的标高浇注得比设计值（见相应的模板图）低6080mm。然后在一次浇注的柱顶上，加装一个带一排钢筋的角钢框（角钢框由

土建承包商提供并施工）

b二次灌浆层表面完整，无龟裂和缺损，其平整度、水平度和标高应在设计

要求内；

c当二次灌浆层厚度超过50mm时，应采取可靠的抗裂措施，如布置双向抗裂

钢筋网片；

d这个角钢框的外缘紧贴着模板，固定到柱顶的模板内，要求角钢框的上表

面标高与设计值的偏差在1mm内，而且角钢框的水平度要求公差在1mm/1000mm

内，各个柱顶角钢框的相互偏差要小于5mm;

e在这个角钢框内，要浇注C60以上的高标号混凝土，最好浇注相当于C120

的Sika水泥基无收缩自流平灌浆材料.

（2）在柱头四周用于无间隙施工的钢框架已制作完成，台板底模板已铺设80%；

a无间隙施工：柱头四周的钢框架和模板的搭设,如下图所示。

（3）隔振器出库，运至现场周围：隔振器在运输时应避免出现碰撞和倾覆，防止隔振器内的阻尼液泄漏；

（4）放置防滑垫片；

（5）隔振器吊装就位，如下图所示；

（8）放置调平垫板：测量隔振器顶部标高与钢框架的顶部标高差，计算出放置调整钢板的数量；

（9）弹簧隔振器就位后用塑料布包扎好，如下图所示；

（10）顶部预埋板吊装就位：隔振器顶部的预埋板在就位时，应一次吊装到位，严禁就位后左右撬动，保证隔振器上部已摆放好的防滑垫板和调平钢板不发生移位；

（11）柱头四周的钢框架随模板与脚手架同时拆除，如下图所示；

（12）用气割火焰枪拆除钢框架时切记要做好防火工作，防止火焰伤害隔振器。

3.汽轮机弹簧隔振器释放前应具备以下条件：

（1）汽轮发电机组和管道等重量已全部(或90%以上，局部位置在5吨以下)

承载到台板基础上；地脚螺栓拧紧但没有进行二次灌浆；

（2）高压缸、低压内缸第一次负荷分配完成；

（3）汽轮机机组安装基本结束，轴系初找中心已完成，但联轴器没有铰孔、联接螺栓；

（4）台板内、外主管路已焊接（在对口连接时，管口不得强制对接）；

（5）弹簧隔振器在释放前，台板基础与四周框架无刚性连接检查，及时清

理任何阻碍基础台板自由平衡的约束物；用户应将基础平台上的各类材料、构件

等额外载荷和建筑垃圾全部清理干净；释放期间严禁装卸重物（5吨以上），避

免影响释放时测量数据的准确性。

（6）每个立柱四周都要搭设脚手架，并铺好踏板，其踏板距离台板底部的

高度大约在1.8米—2米；脚手架搭设应符合安全规范要求。

（7）脚手架搭设完成后，每个柱头保护隔振器的塑料膜应全部割除，并将柱头内清扫干净。

（8）在汽轮机台板轴承座两侧附近应对称布设多个观测点（一般在联轴器位置必须架设一组测量装置），并在释放前测量并记录所有观测点的原始数据；

（9）隔振器四周的各类管路和线路，一般要求距离隔振器大约有500mm的空间，以便工作人员有足够的操作空间进行释放。如无法改变管路（线路）布置的，在释放隔振器前需管路（线路）临时拆除，待释放完成后再进行恢复；

（10）释放前测量各段联轴器初找中心后的轴系数据，以供隔振器释放时参考；

（11）释放完成后即可进行轴系的精找中和二次灌浆等后续工作：

（12）弹簧隔振释放原理图：

关键技术和创新点

1 弹簧隔振技术在省内1000MW火电机组汽轮机基础的应用

上汽机组源于SIMENS技术，为单轴承结构，是对汽轮机进行优化设计的结果,其单轴承设计使汽轮机轴系大大缩短，运行稳定性增强。较短的轴系使整台机组长度大为缩短，造价降低,但会使下部立柱尺寸减小，剪力墙取消，基座柔