大型火力发电厂循环水泵系统与基础结构振动性能分析

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现代火力发电厂中,循环水泵是电厂的主要附机之一,在整个机组运行过程中的作用极其重要,循环水泵机组运行稳定与否直接影响整个电厂的运行。运行稳定性是衡量水泵机组工作性能的重要指标,振动的大小成了描述机组运行稳定与否和安装质量好坏的主要技术指标之一。循环水泵为立式泵,立式泵的电机和循环水泵分层布置,水泵与电机基础相互独立。与常用泵区别在于电机与水泵的分层布置,同时泵及电机的支撑也有所不同。鉴于电机层和水泵层的基础结构的特殊性,为避免产生共振,保证基础结构的安全性,进行该项目的研究。本文通过ANSYS和SAP2000软件对水泵-电机本身进行建模分析,用模态分析和稳态分析方法,求出水泵的临界转速,得出了水泵转子临界转速远远高于水泵本身工作转速的结论,求出了水泵-电机系统本身的自振频率、振型和强迫振动位移,得出了水泵本身在工作转速下不会发生共振和线位移满足规范要求的结论。通过有限元软件SAP2000对水泵基础结构建立不同边界条件、不同模型进行分析,得出水泵基础结构的动力特性(频率、振型),在强迫振动下振动线位移。对基础结构建立不同的模型分析,得出水泵基础与泵房基础分开建模能反映其动力特性,但泵房基础整体建模优于分开建模;通过结构与地基相互作用模拟分析,得出了对底板支撑在桩基上的基础结构可以在建模时按“固接”模拟的结论;通过各种工况下水泵基础结构振动幅值分析发现,泵与泵之间的振动影响比较小,结构的振动主要是泵与其自身基础发生的强迫振动;通过结构模型扰力点的振动幅值相对比可以看出,电机层设置有现浇板的模型整体性较好,振动幅值很小;电机层不设置现浇板的模型整体性差,模型振动幅值相对有现浇板的模型振幅值大,但没有超出《泵站设计规范》限值。合理选择基础结构形式,可有效的避免泵体与基础结构发生共振。
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