[发明专利]基于压缩空气储能电站异轴多转速透平机的基础设计方法

权利要求书

1.基于压缩空气储能电站异轴多转速透平机的基础设计方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤S1、透平机包括发电机、低压缸、中压缸、高压缸，结合透平机外形尺寸要求，预设定透平机基础的梁、柱截面尺寸，采用Sap2000软件建立计算模型；当透平机的发电机、低压缸、中压缸、高压缸部分轴承异轴时，异轴轴承额定转速不同，分别在发电机、低压缸、中压缸和高压缸上设定至少一个扰力点；

步骤S2、在发电机轴承的额定转速工况下，对发电机各个扰力点对应施加发电机轴承额定转速下的扰力值，从而得出发电机、低压缸、中压缸和高压缸各个扰力点在发电机轴承任意转速下的扰力值和振幅；

步骤S3、在低压缸轴承的额定转速工况下，对低压缸各个扰力点对应施加低压缸轴承额定转速下的扰力值，从而得出发电机、低压缸、中压缸和高压缸各个扰力点在低压缸轴承任意转速下的扰力值和振幅；

步骤S4、在中压缸轴承的额定转速工况下，对中压缸各个扰力点对应施加中压缸轴承额定转速下的扰力值，从而得出发电机、低压缸、中压缸和高压缸各个扰力点在中压缸轴承任意转速下的扰力值和振幅；

步骤S5、在高压缸轴承的额定转速工况下，对高压缸各个扰力点对应施加高压缸轴承额定转速下的扰力值，从而得出发电机、低压缸、中压缸和高压缸各个扰力点在高压缸轴承任意转速下的扰力值和振幅；

步骤S6、将S2～S5步骤计算结果数据经过后处理进行耦合，从而得出发电机、低压缸、中压缸和高压缸各个扰力点在任意转速下的实际振幅；

步骤S7、对发电机、低压缸、中压缸和高压缸的各扰力点实际振幅与最大振幅允许值进行比对验算，若某个扰力点实际振幅不满足，则需对步骤S1中Sap2000模型的梁、柱截面尺寸进行增大处理，每次增幅为100mm～200mm，并重复上述步骤S2～S6，直至计算结果满足要求为止。

2.根据权利要求1所述的基于压缩空气储能电站异轴多转速透平机的基础设计方法，其特征在于：所述步骤S1中发电机、低压缸、中压缸和高压缸的各扰力均沿各部件周圈布置。

3.根据权利要求1所述的基于压缩空气储能电站异轴多转速透平机的基础设计方法，其特征在于：所述步骤S2～S5中发电机、低压缸、中压缸和高压缸各个扰力点轴承任意转速下的扰力值计算公式如下：

其中，P_0i为第i个扰力点任意转速的扰力，P_gi为第i个扰力点额定转速时的扰力，n₀为任意转速，n为工作转速。

4.根据权利要求3所述的基于压缩空气储能电站异轴多转速透平机的基础设计方法，其特征在于：所述步骤S6中发电机、低压缸、中压缸和高压缸上的各扰力点在任意转速下的对应步骤S2～S5中的扰力共同作用下的实际振幅如下：

其中：A^j_ik为在转速j工况下，第k个扰力对第i个扰力点产生的振幅；A^j_i为在转速j工况下，第i个扰力点产生的振幅。

5.根据权利要求4所述的基于压缩空气储能电站异轴多转速透平机的基础设计方法，其特征在于：所述步骤S7中对发电机、低压缸、中压缸和高压缸上的各扰力点实际振幅与最大振幅允许值进行比对验算的过程为：

当0.75ω₀≤ω_j≤1.25ω₀时，

振幅验算：A^j_i≤[A]

当ω_i＜0.75ω₀时，

振幅验算：A^j_i≤1.5*[A]

[A]为最大振幅允许值0.02mm，ω_j为发电机、低压缸、中压缸和高压缸各轴承任意转速r/min，ω₀为发电机、低压缸、中压缸和高压缸各轴承额定转速r/min。