0 引言
汽轮发电机为了更好地与外部负载保持稳定，常常必须更改其输出功率，而决策汽轮发电机输出功率的最重要也是最非常容易操控的关键因素是汽轮发电机组的进汽量。现阶段常用的汽轮发电机配汽方法主要包含：喷头配汽、节流阀配汽、滑压配汽、全电五声调式配汽、旁通阀配汽。喷头配汽做为最多见的配汽方法，关键由一部分进汽度可变的调整级和选用多阀系统软件的调节阀门构成。汽轮发电机第一通流级静叶分为多个“喷头组”，与同样数目的调节阀门相接，阀后室内空间互相分隔，容许各喷头组前创建不一样的工作压力，根据不一样的总流量，二者共同努力总流量的调整。
通常喷头配汽调整级动叶承担较大抗压强度时，一般并不是产生在较大总流量工作状况下，反而是产生在第二组调节阀门将开未开时。为了更好地扩张低负载节流阀配汽运作段，改进调整级动叶抗压强度设计方案标准和气动式环节进汽加温匀称性，设计师可选用Ⅰ阀、Ⅱ阀同歩打开，或Ⅰ阀、Ⅱ阀阀后中国联通的方法［1］
Ⅰ阀、Ⅱ阀阀后中国联通的方法可合理减少在低负载运作、小总流量控制时叶子的汽流弯内应力，提升发电机组运转的安全性稳定性。通常一个调节阀门与一个喷头组相匹配，2个流道互不相关，即阀Ⅰ相匹配喷头组Ⅰ，阀Ⅱ相匹配喷头组Ⅱ，下称原阀，如下图1（a）；而中国联通阀则是将阀后过流道中国联通，即阀Ⅰ相匹配喷头组Ⅰ、喷嘴组Ⅱ，阀Ⅱ也相匹配喷头组Ⅰ、喷嘴组Ⅱ，下称中国联通阀，如下图1（b）。那样不仅减少了叶子抗压强度，提升了可靠性，并且两阀中国联通与单独大容量闸阀对比，该构造也不会造成因闸阀总面积扩大而提升油动因压力的问题。
图1 调节阀门平面图
1 中国联通阀的测算
通常在第一个阀开启后，后面闸阀的打开应选择适宜的重迭度，以使总流量可变气门正时曲线图归一化处理，防止因下一阀开启前期总流量提升、输出功率减少造成负载的晃动。针对文中闸阀，重迭量取8mm，原自力式调节阀总流量可变气门正时曲线图如下图2所显示，在后面闸阀打开时总流量曲线图弹性系数并不大，总流量衔接稳定。
图2 自力式调节阀可变气门正时－总流量曲线图
当选用中国联通阀构造形式，其总流量的估算与原阀各有不同。阀后喷头有流量公式
（1）
式中，p1、υ1为喷嘴前、调节阀门后蒸气工作压力、比容；Fc为喷头咽喉总面积；μ为喷头流量系数；βc为喷嘴彭台门指数。
因为阀体的节流阀功效，露点温度不会改变，既有p0v0=p1v1，公式计算变成
（2）
针对中国联通阀构造，当闸阀Ⅰ打开时，与原阀对比，这时喷头总面积扩张为以前的2倍，当总流量与原流量同样时，阀后工作压力p1仅有原阀的一半，而调节阀门彭台门指数βv也对应更改，因而函数公式Qv=f（Qvcr，βv）产生变化，如下图3所显示。
图3 具体总流量－临界值总流量曲线图
针对闸阀Ⅰ、阀门Ⅱ：
（3）
式中，QⅠcr、QⅡcr为阀Ⅰ、阀Ⅱ临界值总流量；βⅠ、βⅡ为阀Ⅰ、阀Ⅱ彭台门指数；QZ为阀Ⅰ、阀Ⅱ流量；Qc为阀后喷头总流量。
而彭台门指数仅为阀后负担的函数公式，而阀Ⅰ与阀Ⅱ阀后工作压力同样，因而βⅠ=βⅡ=βv，则
图4 自力式调节阀可变气门正时－总流量曲线图比照
又有Qvcr=f（L），再依据上文获得的新的函数关系Qv=f（Qvcr，βv），联马上能求出阀Ⅰ、阀Ⅱ的流量QZ，则自力式调节阀的总流量可变气门正时曲线图如下图4所显示。
可以看得出，中国联通阀在阀Ⅱ打开前期发生了总流量的忽然升高，这也是因为阀Ⅰ相匹配的喷头总面积扩大，在打开全过程中工作压力随升程上升较原阀迟缓，在同样可变气门正时时彭台门指数比原阀要大，因而总流量也相应扩大。
2 闸阀型线的设计方案
为了防止可变气门正时为8＜L＜16时总流量猛增的状况，需对目前的闸阀型线作出调节，可更改的型线有：阀Ⅰ可变气门正时8＜L＜16的型线，或阀Ⅱ升程0＜L＜8的型线。充分考虑构造及其任务量等要素，决策对阀Ⅰ可变气门正时8＜L＜16的型线开展改善。
型线改进方式 挑选倒推法，就是以给出总流量可变气门正时曲线图为目标函数，求出几何图形管束，对型线开展调整，再对修正后的闸阀型线开展检算。文中以原阀总流量可变气门正时QY为总体目标曲线图，即图4中“原阀”在可变气门正时为8＜L＜16时的总流量曲线图，则有
若忽视闸阀型线调整后产生的危害，用原闸阀型线ΦⅠ值类似替代ΦA，βv值类似替代βAv，则能求出总体目标咽喉总面积－可变气门正时曲线图，如下图5所显示。
图5 总体目标咽喉总面积－可变气门正时曲线图
在获得总体目标咽喉总面积后，就可以明确闸阀型线，针对阀Ⅰ新式线在L＜8mm时保持一致，在L＞8mm时，依据几何图形计算方法：
（7）
式中，Y为咽喉空隙距核心间距；Δ为咽喉空隙间距。
调节Y与Δ的值，使FAv'相当于FAv，并确保型线光洁、持续，在获得不一样可变气门正时时的Y值后，及可构建出闸阀型线，如下图6所显示。
图6 新闸阀型线
3 阀门型线的检算
在获得新的闸阀型线后，需对它进行再次复算，以认证结论的准确度并考评新式线闸阀的总流量特点。依据前边讲解的CFD计算方式，将新式线阀Ⅰ与阀Ⅱ开展联算，各自获得临界值总流量、彭台门指数等价，如下图7、图8所显示。
依据上述数值并融合之前的公式计算，可获得下列表达式：
（8）
图7 新式线临界值总流量－可变气门正时曲线图
图8 新式线阀后工作压力－彭台门指数曲线图
联立方程求得以上7个方程式，获得Qv=f（L），即新式线中国联通阀的总流量可变气门正时曲线图，如下图9。从下图可以看得出新联通阀总流量性能曲线图与原阀在可变气门正时L＜16mm时基本一致，防止了原中国联通阀发生的总流量折射率凸凹不平的状况，使总流量在阀Ⅱ打开后有序推进，做到设计规定。
图9 新式线总流量－可变气门正时曲线图比照
4 结果
为了更好地扩张低负载节流阀配汽运作段，改进调整级动叶抗压强度设计方案标准，文中对调节阀门组选用了阀后中国联通的构造形式。依据基础理论公式计算推论，融合CFD有限元分析方式获得了阀体的总流量特点。应用倒推法对闸阀型线开展了改善，以给出总流量可变气门正时曲线图为目标函数，求出几何图形管束，对型线开展调整，再对新的闸阀型线开展检算，获得了令人满意的结论。
论文参考文献
［1］我国能源动力类学好．火力发电厂机器设备技术性指南［M］．北京市：机械工程出版社出版，2004．
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