高位布置汽轮发电机组支承平台系统技术领域
本发明涉及一种支承平台结构布置方案，尤其涉及支承高位布置汽轮发电机组
的平台系统的实现。
背景技术
高位布置汽轮发电机组的具体实现请参见中国发明申请一种新型汽轮发电机
组(专利号：CN200710040128.0)。该项发明将高、低轴系错落布置，显著减小
了蒸汽管道系统中昂贵的高温高压蒸汽管道的长度和管道系统的压降和散热损失，
提高了机组的做功能力，还降低了再热系统的储气量和机组的调节惯性，并能使两
次再热机组的经济性得以充分的体现。该项发明利用了现有的发电设备，通过双轴
的布置和两次再热来提高发电效率。而其中双轴布置最重要的是将其中一轴包括汽
轮机和发电机放置于高位，从而达到减少高温高压管道，提高发电效率的目的。
全新的汽轮发电机的工艺布置必定带来全新的土建结构布置，特别是汽轮发电
机支承平台系统的布置，其与常规电厂区别在于：常规电厂汽轮发电机支承平台系
统布置在低位，一般高度在12m～17m，一般汽轮发电机基础布置和主厂房相互脱
开，并设置防震缝，通过这样的结构布置来隔断汽机基础的振动对主厂房结构的影
响，同时由于低位布置，对于支承平台的刚度要求较低，汽机基座的刚度通过传统
的计算方法完全可以满足汽轮发电机的安全稳定的运行要求。而本发明前提是汽轮
发电机高位布置，一般布置于大于30m的高度，高位布置汽轮发电机组基础的布
置对于结构的支承平台系统的布置和设计也提出了全新的要求。
图1是高位布置汽轮发电机组和常规汽轮发电机在电厂主厂房内布置位置的
示意图。常规汽轮发电机10所在位置大概是高度12-17米，高位布置汽轮发电机
组12所在位置大概是30-100米，直接支撑于主厂房楼层。从图1中可以看出，
高位布置汽轮发电机组的支承平台系统的设计要求是完全不同的，必须对支承平台
系统做全新的布置和设计，以确保高位布置汽轮发电机组的安全稳定的运行，以及
减少高位汽轮机组的运行对整个支承平台的振动影响。
常规电厂的汽轮发电机一般布置在标高15m～20m范围之内，所以汽轮发电机
的支承平台直接采用钢筋混凝土台板和柱整浇的自承重混凝土框架结构，同时支承
平台和和主厂房主结构脱开，以避免汽轮发电机组的运行对主厂房的影响。这种结
构体系刚度大且传力明确，根据传统的设计方法完全可以满足各方面的要求。而汽
轮发电机采用高位布置，如仍原先的支承平台布置，可以想象一个宽度仅有12～
18m搁置平台，高度有大于30m，其刚度显然不能满足高位汽轮发电基础的要求，
如为此增加宽度，由于要和传统的主厂房脱开，使得这个汽机支承平台极其庞大，
这样的结构是极不经济合理的。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题，提供了一种高位布置汽轮发电机组支承平台
系统，可以解决在满足高位布置汽轮发电机组的工艺布置以及安全稳定运行条件的
同时，也可以通过计算确定汽轮发电机在正常运行及各种不利工况下对支承平台结
构的振动影响，从而判断高位布置汽轮发电机组高位布置的可行性和适用性。
本发明的技术方案为：本发明揭示了一种高位布置汽轮发电机组支承平台系
统，包括用于放置高位布置汽轮发电机组的台板、安装在台板下方的隔振系统、以
及安装在地面上且用于搁置隔振系统的平台主体架构。
根据本发明的高位布置汽轮发电机组支承平台系统的一实施例，台板是钢筋混
凝土台板。
根据本发明的高位布置汽轮发电机组支承平台系统的一实施例，隔振系统包括
弹簧器、阻尼器、橡胶垫或者三者的任意组合。
根据本发明的高位布置汽轮发电机组支承平台系统的一实施例，平台主体架构
包括梁、柱及其相连的支撑和平台。
根据本发明的高位布置汽轮发电机组支承平台系统的一实施例，台板、隔振系
统以及平台主体架构之间是直接搁置的关系。
根据本发明的高位布置汽轮发电机组支承平台系统的一实施例，台板、隔振系
统以及平台主体架构之间是直接焊接的关系。
根据本发明的高位布置汽轮发电机组支承平台系统的一实施例，台板通过地脚
螺栓与高位布置汽轮发电机组相连。
根据本发明的高位布置汽轮发电机组支承平台系统的一实施例，平台主体架构
和火电厂的主厂房结构融为一体，台板位于主厂房的框架内。
根据本发明的高位布置汽轮发电机组支承平台系统的一实施例，台板距离地面
的高度大于30米。
根据本发明的高位布置汽轮发电机组支承平台系统的一实施例，平台主体架构
为钢结构、或钢筋混凝土结构、或钢-钢筋混凝土混合结构。
本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明的高位布置汽轮发电机组支承
平台系统包括放置高位布置汽轮发电机组的钢筋混凝土台板，搁置钢筋混凝土台板
的隔振系统，搁置隔振系统的梁、柱及其相连的支撑和平台。该结构系统是实现高
位布置汽轮发电机组这一工艺布置的关键技术之一。对比现有技术，本发明完全可
以满足高位布置的汽轮发电机组的安全稳定运行的要求，是未来这一高效节能的发
电技术中结构方面的一项关键性技术。
附图说明
图1示出了高位布置汽轮发电机和常规汽轮发电机在电厂主厂房内布置位置
的示意图。
图2示例性的示出了本发明的高位布置汽轮发电机支承平台系统的实施例的
系统示意图。
图3A～3C示例性的示出了本发明的高位布置汽轮发电机组支承平台系统的
实施例的局部放大的平面图和剖面图。
图4示例性的示出了本发明的高位布置汽轮发电机组支承平台系统的系统设
计流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
图2示出了本发明的高位布置汽轮发电机组支承平台系统的实施例的系统结
构。请参见图2，本实施例的高位布置汽轮发电机组支承平台系统包括放置高位布
置汽轮发电机组20的台板300、搁置台板300的隔振系统302、以及搁置隔振系统
302的平台主体架构304。其中台板300是钢筋混凝土台板，隔振系统302包括弹
簧器、阻尼器、橡胶垫或这三者的任意组合，平台主体架构304包括梁、柱及其相
连的支撑件和平台。台板300、隔振系统302以及平台主体架构304之间可以是直
接搁置的关系，也可以是直接焊接的关系。
请同时参见图3A～3C，钢筋混凝土台板300是一块直接搁置高位布置汽轮发
电机组20的钢筋混凝土厚板，并通过地脚螺栓与汽轮发电机组20紧密相连，这一
厚板的作用是固定汽轮发电机组20、增加汽轮发电机组20的质量，保证汽轮发电
机组20的安全稳定运行，其厚度需通过计算确定，保证下部隔振系统302的效率
和作用的发挥。台板300距离地面高度大于30米。
隔振系统302是用于隔离机械振动的系统装置，包括弹簧器、阻尼器、橡胶垫
等各种装置或其组合。其组数、型号和布置由计算确定。通过隔振系统302的作用，
一方面可以减少和基本消除由于高位布置汽轮发电机组20的转动引起的主厂房结
构的振动，另一方面也可以降低由于地震作用产生的汽轮发电机组20及其钢筋混
凝土台板300的位移及加速度。
搁置隔振系统302的梁、柱及其相连的支撑和平台在本发明中实际是电厂主厂
房结构的一部分，图2中可以看出搁置弹簧隔振系统302的梁、柱、支撑和平台完
全和主厂房结构融为一体，高位汽机搁置平台位于电厂主厂房框架内，该框架中还
放置了加热器、除氧器、煤斗、输煤皮带、管道等其它工艺设备。这种融为一体的
设计既支撑了高位布置汽轮发电机组台板、隔振系统，也支撑了电厂其他设备和管
道。这些梁、柱及其相连的支撑和平台可以采用钢结构、钢筋混凝土结构以及其他
各种结构型式，其支撑、梁、柱布置也不仅限于附图中的布置，只要满足高位布置
汽轮发电机组安全稳定运行的要求以及工艺管道布置的要求。因此正是这一设备和
工艺布置方式形成了高位布置汽轮发电机组支承平台系统的布置，从而发展出相应
的设计计算方法。
本实施例的高位布置汽轮发电机组支承平台系统的布置和设计的要求如下。
a)支承平台系统的布置应满足工艺专业的设备、管道布置的要求，由于是高
位布置汽轮发电机组，其设备和管道布置有其特殊性，也对于高位布置汽轮发电机
组支承平台系统的结构布置提出了新的要求。
b)支承平台系统中钢筋混凝土台板300的外形和厚度的确定必须满足制造厂
和管道布置的要求，同时台板300的质量足以锚固上部的高位布置汽轮发电机组
20，同时稳定机组转子转动时产生的扰力的要求。
c)隔振系统302的布置必须满足承受高位布置汽轮发电机组20及其钢筋混凝
土台板300的荷载，同时又可以有效隔振的要求，一般隔振系统302的隔振效率要
求大于90～98％。
d)搁置隔振系统302的梁、柱刚度的要求，由于高位布置的汽轮发电机组20
是动力基础，且和搁置于主厂房的梁柱上，为了避免耦合振动，隔振系统302布置
在梁上时，梁刚度大于隔振系统302的刚度10倍以上，而柱子刚度一般也可以满
足刚度要求。
e)高位布置汽轮发电机组20在动荷载作用下满足平衡质量等级，此标准一般
由设备制造厂提出，若无明确规定可参照相应规范要求，本发明中提出了参考的要
求和评定方法。评定方法采用在高位布置汽轮发电机组运行时扰力作用下的其轴承
座的振动速度评价区域作为高位布置汽轮发电机组基础的平衡质量等级，详见下
表：
表1高位布置汽轮发电机组轴承座振动速度评价区域边界推荐值
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f)高位布置汽轮发电机组在地震工况下，通过支承平台系统的传递的地震力
应满足制造厂提出的要求。
g)支承平台系统应有足够的水平刚度，以满足高位布置汽轮发电机组的安全
稳定运行的要求，本发明也提供了参考值即高位布置汽轮发电机组搁置的最大位移
应小于H/500(H为高位布置汽轮发电机组搁置高度)。
h)高位布置汽轮发电机组的位移平衡性的要求。由于采用高位布置汽轮发电
机组支承平台系统支承汽轮发电机，因此高位布置汽轮发电机组及其钢筋混凝土台
板不可避免的存在水平和垂直位移，而各个搁置点位移差别过大会直接影响高位布
置汽轮发电机组的安全稳定的运行。因此在高位布置汽轮发电机组支承平台系统的
布置和设计中必需考虑这一方面的要求。
i)人体舒适度要求。高位布置汽轮发电机组运行中对于支承平台系统会产生
微量的振动，在本发明即高位布置汽轮发电机组支承平台系统的设计计算中，必须
计算出这个微量振动是否满足人体舒适度要求。而这一要求在本发明中给出了参考
值，建议以有效振动速度作为高位布置汽轮发电机基础周围环境振动的衡量标准，
建议值如下：
表2建议振幅标准
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高位布置汽轮发电机组支承平台系统的设计流程如图4所示，平台系统的设计
采用如下所述的流程。
首先根据高位布置汽轮发电机组制造厂的要求确定钢筋混凝土台板的外形和
尺寸，其次，汽轮发电基础的质量平衡等级、地震力的情况以及隔振效率的要求，
通过计算确定钢筋混凝土台板的厚度并选定隔振系统的刚度、阻尼等参数。然后根
据相关工艺的设备、管道布置的要求，以及高位布置汽轮发电机组的位移平衡性的
要求、水平刚度等要求，初步确定高位布置汽轮发电机组支承平台系统的梁、柱及
其相连的支撑、平台的布置。在弹簧布置、参数及平台支承平台系统的梁、柱及其
相连的支撑、平台的布置初步确定的基础上，根据刚度的要求计算得出相应的梁尺
寸。若此梁尺寸过大，影响工艺专业布置管道，则重新选取平台布置方案，再通过
梁刚度计算确定梁尺寸。如此循环计算，得出支承梁的尺寸。然后输入整个主厂房
的设备及其它相关荷载，再根据高位布置汽轮发电机组的位移平衡性的要求、水平
刚度的要求、质量平衡等级的要求、人体舒适度要求、隔振效率的要求作整体验算
如，哪项不满足必须重新布置高位布置汽轮发电机组支承平台系统，如此循环，直
至得到同时满足工艺布置及上述各项要求的支承平台系统的布置为止。至此，高位
布置汽轮发电机组支承平台系统基本选定。最后再对整个高位布置汽轮发电机组支
承平台系统进行优化设计，如平台现浇混凝土板厚度调整，梁柱及支撑截面的优化
等，使支承平台系统平台受力更加合理，在优化后，重新进行验算。
上述实施例的提供给本领域普通技术人员来实现和使用本发明的，本领域技术
人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改和变化，
因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的全
新性特征的最大范围。