汽轮机调节阀设计的新思路

1前言汽轮机的启停和功率的变化是通过调节阀开度的变化,从而改变进入汽轮机的蒸汽流量或蒸汽参数来实现的。作为汽轮机进汽机构的重要组成部分,调节阀气动性能的好坏会对整个汽轮机机组的经济性产生直接的影响。另外,调节阀中阀体的振动现象也存在于实际的运行中,类似阀杆振动     

核电汽轮机调节阀泄漏试验与分析

核电汽轮机调节阀泄漏试验与分析朱丹书１前言首台３１０ＭＷ核电汽轮机的进汽阀门系向美国西屋公司外购，它为１个摇板式主汽阀、２个立式调节间所构成的Ｙ形组件。２个进汽阀门分别置于高压缸的两侧，机组为节流配汽，４个调节阀同步开启。调节间结构见图１，它采用高度...     

600MW汽轮机组高压联合进汽阀变工况内部流场的特性分析

采用数值模拟方法对某600 MW汽轮机高压联合进汽阀的内部流动进行了分析.通过求解全三维N-S方程和k-ε湍流模型,得到了阀门内部的流场特性.在3种不同负荷下对主汽阀全开、调节阀阀门不同开启顺序时的流场进行模拟,并分析了流动损失产生的机理.结果表明:调节阀B的流量比调节阀A大,流动状态比调节阀A好;先开启调节阀B后开启调节阀A时,各截面的压损小,各阀门的流动状态好.     

消声罩调节阀的气动性能试验与分析

1前言核电汽轮机的进汽压力与温度均比火电低，相同功率的进汽容积流量为火电的5倍，需要大尺寸的进汽阀门。早期西屋公司直接把火电再热调节闻移植为核电汽轮机的进口调节问，投运后发生强烈的高噪声。改进后的调节阀带消声罩，它设置于阀座上，为一个开有许多小孔的圆筒。当问工作在临界及超临界状态下，阀碟处于小孔区；阀开度大时，汽流从消声罩上部的窗口进入。消声罩调节间应用于西屋公司的所有核电汽轮机上，它与火电的球形调节阀有着完全不同的型线，为此，我们开展了气动性能方面的试验与分析工作。2试验方法与数据处理制作了1：4…     

600MW汽轮机组高压联合进汽阀变工况内部流场的特性分析

采用数值模拟方法对某600 MW汽轮机高压联合进汽阀的内部流动进行了分析.通过求解全三维N-S方程和k-ε湍流模型,得到了阀门内部的流场特性.在3种不同负荷下对主汽阀全开、调节阀阀门不同开启顺序时的流场进行模拟,并分析了流动损失产生的机理.结果表明:调节阀B的流量比调节阀A大,流动状态比调节阀A好;先开启调节阀B后开启调节阀A时,各截面的压损小,各阀门的流动状态好.     

核电汽轮机阀门的国产化研究

核电汽轮机的阀门与常规火电机组相比有很大的不同，对核电阀门的设计技术国内发电制造企业都没有太多的经验。东方汽轮机厂采用测绘、理论计算和模拟实验等方法掌握了百万等级核电汽轮机组高压主汽调节阀的特性并对其进行了优化，完成了核电阀门的国产化。     

核电汽轮机阀门的动态分析

介绍核电阀门动态分析的目的、计算原理与方法。讨论３１０ＭＷ核电汽轮机摇板式主汽阀、调节阀与蝶阀（再热主汽阀与调节阀）的动态性能，最后对摇板式主汽阀动态应力过大情况作了分析并提出了改进措施。     

AP1000核电汽轮机中调门流动特性数值模拟

利用FLUENT对某AP 1 000核电汽轮机中压进汽蝶阀内的流动特性进行数值模拟。分别对调节阀在100%、60%、30%3种开度下的速度场与压力场进行分析并讨论阀门压损随调节阀开度的变化。结果表明:调节阀在100%开度时,压力分布均匀对称、流动稳定简单,当调节阀开度变为60%与30%时压力分布不再对称,流速变化大,流动变得复杂且有涡流产生。随调节阀开度的减小,调节阀处的压损所占阀门总压损的比例升高。     

核电汽轮机调节阀的设计

核电汽轮机调节阀的设计朱丹书１前言核电汽轮机的容积流量大，蒸汽中含有水分，引起了阀门尺寸与气动力的大量增加，加重了不稳定振动因素发生高噪声问题，使调节阀处于严酷的条件下工作。大功率火电调节阀口径１００～１５０ｍｍ，采用高压厚壁间亮。核电进汽压力低，同...     

带消声罩调节阀的改进

1前言第一代西屋公司的核电汽轮机调节阀直接移植于火电再热调节阀，采用高度卸载的平衡式阀（卸载面积达98％），卸载腔用密封环密封。经阀碟底部占孔使腔室与阀后低压区相通，阀碟为柱塞式浮动结构。投运后发生强烈的高噪声，它的峰值处于人耳最难受的频率范围。低负荷阀门超临界状态下有最大的噪声，这是由小开度高压差下喷射汽流以很高速度进入阀碟下部相互撞击而产生。图1带消声罩调节阀火电汽轮机的调节阀通常会出现不稳定流动造成的振动，而不存在异常噪声的问题。核电饱和机组压力低、热降小，相同功率的容积流量可达火电的五至六倍…     

大型汽轮机主汽调节阀的实验与数值分析

大型汽轮机主汽调节阀的气动性能和振动性能直接影响电厂的安全高效运行，通过模型实验和数值模拟手段对某些600MW汽轮机的高压主汽调节阀进行了研究。实验与数值模拟结果进行了对比，详细分析了阀门内部的流场结构，得出了阀门的流量分配关系、损失状况以及损失在阀门中的分布，并讨论了损失产生的机理。图11表2参5     

定参数快速冷启动过程中主汽-调节阀结构强度分析及优化

对某母管制背压式汽轮机机组的主汽-调节阀在定参数快速冷启动过程中的结构强度进行了研究,利用ABAQUS软件建立了主汽-调节阀三维有限元模型,得到主汽-调节阀在启动过程中的温度场和瞬态应力场,将主汽阀测点位置温度计算值与测量值进行了对比,并分析了不同主汽阀开度对主汽阀阀座应力交变行为的影响。结果表明:主汽阀测点位置温度计算值与测量值吻合较好;主汽阀阀座在启动过程中出现了明显的应力交变现象;通过改变主汽阀开度可以有效缓解主汽阀阀座的应力交变现象,降低主汽阀阀座疲劳损伤。     

汽轮机功率控制模式切换引发轴系振动异常的机理分析及实验研究

汽轮机高压调节阀在进行功率控制模式(单阀-顺序阀状态之间)切换时,可能引起高压转子-轴承系统振动异常增大的问题,且较为普遍。通过对实际机组异常过程的相关数据进行分析,发现高压调节阀门切换时阀位晃动与振动异常存在相关性,进而通过机理分析和数值模拟,判断异常原因在于阀位晃动引起径向汽流力突变冲击。在实际机组上开展验证实验,通过优化阀门流量特性减小调节过程阀位晃动,消除了这一异常问题。     

660MW超临界汽轮机机组进汽阀热应力优化

分析了某出口660MW超临界汽轮机机组高压进汽阀门启动、运行过程的热应力分布情况。通过有限元计算与分析,得到了机组启动过程中主汽阀最大应力出现的时刻和位置,据此提出了优化运行过程中阀门热应力的思路和建议。     

600MW超超临界汽轮机高压主汽调节联合阀内部流场的数值模拟分析

采用非结构化四面体网格,对某600MW超超临界汽轮机组高压主汽调节联合阀的额定工况进行了数值模拟.针对3种不同结构的模型分别进行了计算,分析研究了阀门内部流场的流动特性,以及在主汽阀内加置挡板和滤网对内部流场和阀门损失的影响.     

600MW汽轮机组再热主汽阀门阀杆的热胀及其影响

针对引进型600 MW汽轮机组再热主汽阀门的运动卡涩问题,利用有限元技术,对其关键装配部件进行了热-结构耦合分析.提出了阀杆的轴向不等齐热胀模型和运动间隙变化模型,通过实测数据及仿真对比验证了模型的合理性.基于ADAMS软件建立了以接触碰撞和磨损为特征的汽轮机再热主汽阀门机构的虚拟样机平台,并系统地研究了阀杆受热膨胀对阀门开关过程动态特性的影响,结果表明:阀门杆的热胀改变了阀杆运动间隙并进而导致阀门开关过程动态特性发生显著变化,这是导致阀门运动卡涩的重要原因之一.笔者还提出了改善阀门开关过程动态特性的建议性措施.     

核电汽轮机阀门的动态分析

本文介绍阀门动态分析目的、计算原理与方法。讨论３１０ＭＷ核电汽轮机摇板式主汽阀、调节阀与蝶阀的动态性能，最后对摇板式主汽阀动态应力过大情况作了分析，并提出了改进措施。     

浮动平台小汽轮机高压主汽调节联合阀设计初探

本文通过介绍分析主汽调节联合阀总体布局、支撑方案、阀门配汽设计和冗余、阀门总体气动布局、强度校验及冲击摇摆强度计算,证明由主汽调节联合阀负责汽轮机组高温高压主蒸汽进汽参数的联通、截止、调节、稳定性控制的设计性能优良。该设计对于保持汽轮机组在浮动平台上长期、连续、安全、高质地运行发电发挥了至关重要的作用。     

过载补汽节流配汽机组流量特性及重叠度试验研究

某超临界汽轮机组配汽机构采用带过载补汽节流配汽方式。在实际运行过程中,由于该机组的配汽函数偏离于汽轮机的实际流量特性,尤其是过载补汽阀与主调节阀之间未设置必要的重叠度,因而,使得该机组的AGC及一次调频特性均难以满足电网调频需求。经过现场汽轮机流量特性与重叠度的精细化调整,实现了该机组的进汽流量的精确控制,既提高了机网协调品质,又为机组安全高效运行起到了有效的指导作用;可为同类型机组流量特性整定工作以及调节阀重叠度设定提供参考。     

静流元件调节阀气动及振动噪声性能试验研究

为改善船舶汽轮机调节阀门气动性能,改善阀门小开度下振动噪声特性,提出了一种新型阀门结构,该阀门结构由球型阀及静流元件构成。静流元件为一其上均布小孔的厚壁筒状件。设计了3组试验样件,对球型调节阀阀门本体及分别加装3组静流元件后的阀门进行了气动及振动噪声性能试验,分析了开孔数目不同的静流元件对阀门气动性能及振动噪声特性的影响。试验结果表明:阀门加装静流元件后,流量特性曲线发生较大变化,在阀门全升程范围内均具有调节特性,对小开度下阀门的振动噪声有较大程度改善,但与传统阀门相比,静流元件调节阀的气动损失增大。