0 引言
汽輪發(fā)電機為了更好地與外部負載保持穩(wěn)定，常常必須更改其輸出功率，而決策汽輪發(fā)電機輸出功率的最重要也是最非常容易操控的關(guān)鍵因素是汽輪發(fā)電機組的進汽量?，F(xiàn)階段常用的汽輪發(fā)電機配汽方法主要包含：噴頭配汽、節(jié)流閥配汽、滑壓配汽、全電五聲調(diào)式配汽、旁通閥配汽。噴頭配汽做為最多見的配汽方法，關(guān)鍵由一部分進汽度可變的調(diào)整級和選用多閥系統(tǒng)軟件的調(diào)節(jié)閥門構(gòu)成。汽輪發(fā)電機第一通流級靜葉分為多個“噴頭組”，與同樣數(shù)目的調(diào)節(jié)閥門相接，閥后室內(nèi)空間互相分隔，容許各噴頭組前創(chuàng)建不一樣的工作壓力，根據(jù)不一樣的總流量，二者共同努力總流量的調(diào)整。
通常噴頭配汽調(diào)整級動葉承擔較大抗壓強度時，一般并不是產(chǎn)生在較大總流量工作狀況下，反而是產(chǎn)生在第二組調(diào)節(jié)閥門將開未開時。為了更好地擴張低負載節(jié)流閥配汽運作段，改進調(diào)整級動葉抗壓強度設(shè)計方案標準和氣動式環(huán)節(jié)進汽加溫勻稱性，設(shè)計師可選用Ⅰ閥、Ⅱ閥同歩打開，或Ⅰ閥、Ⅱ閥閥后中國聯(lián)通的方法［1］
Ⅰ閥、Ⅱ閥閥后中國聯(lián)通的方法可合理減少在低負載運作、小總流量控制時葉子的汽流彎內(nèi)應(yīng)力，提升發(fā)電機組運轉(zhuǎn)的安全性穩(wěn)定性。通常一個調(diào)節(jié)閥門與一個噴頭組相匹配，2個流道互不相關(guān)，即閥Ⅰ相匹配噴頭組Ⅰ，閥Ⅱ相匹配噴頭組Ⅱ，下稱原閥，如下圖1（a）；而中國聯(lián)通閥則是將閥后過流道中國聯(lián)通，即閥Ⅰ相匹配噴頭組Ⅰ、噴嘴組Ⅱ，閥Ⅱ也相匹配噴頭組Ⅰ、噴嘴組Ⅱ，下稱中國聯(lián)通閥，如下圖1（b）。那樣不僅減少了葉子抗壓強度，提升了可靠性，并且兩閥中國聯(lián)通與單獨大容量閘閥對比，該構(gòu)造也不會造成因閘閥總面積擴大而提升油動因壓力的問題。

圖1 調(diào)節(jié)閥門平面圖

1 中國聯(lián)通閥的測算
通常在第一個閥開啟后，后面閘閥的打開應(yīng)選擇適宜的重迭度，以使總流量可變氣門正時曲線圖歸一化處理，防止因下一閥開啟前期總流量提升、輸出功率減少造成負載的晃動。針對文中閘閥，重迭量取8mm，原自力式調(diào)節(jié)閥總流量可變氣門正時曲線圖如下圖2所顯示，在后面閘閥打開時總流量曲線圖彈性系數(shù)并不大，總流量銜接穩(wěn)定。

圖2 自力式調(diào)節(jié)閥可變氣門正時－總流量曲線圖

當選用中國聯(lián)通閥構(gòu)造形式，其總流量的估算與原閥各有不同。閥后噴頭有流量公式
（1）
式中，p1、υ1為噴嘴前、調(diào)節(jié)閥門后蒸氣工作壓力、比容；Fc為噴頭咽喉總面積；μ為噴頭流量系數(shù)；βc為噴嘴彭臺門指數(shù)。
因為閥體的節(jié)流閥功效，露點溫度不會改變，既有p0v0=p1v1，公式計算變成
（2）
針對中國聯(lián)通閥構(gòu)造，當閘閥Ⅰ打開時，與原閥對比，這時噴頭總面積擴張為以前的2倍，當總流量與原流量同樣時，閥后工作壓力p1僅有原閥的一半，而調(diào)節(jié)閥門彭臺門指數(shù)βv也對應(yīng)更改，因而函數(shù)公式Qv=f（Qvcr，βv）產(chǎn)生變化，如下圖3所顯示。

圖3 具體總流量－臨界值總流量曲線圖

針對閘閥Ⅰ、閥門Ⅱ：
（3）
式中，QⅠcr、QⅡcr為閥Ⅰ、閥Ⅱ臨界值總流量；βⅠ、βⅡ為閥Ⅰ、閥Ⅱ彭臺門指數(shù)；QZ為閥Ⅰ、閥Ⅱ流量；Qc為閥后噴頭總流量。
而彭臺門指數(shù)僅為閥后負擔的函數(shù)公式，而閥Ⅰ與閥Ⅱ閥后工作壓力同樣，因而βⅠ=βⅡ=βv，則

圖4 自力式調(diào)節(jié)閥可變氣門正時－總流量曲線圖比照

又有Qvcr=f（L），再依據(jù)上文獲得的新的函數(shù)關(guān)系Qv=f（Qvcr，βv），聯(lián)馬上能求出閥Ⅰ、閥Ⅱ的流量QZ，則自力式調(diào)節(jié)閥的總流量可變氣門正時曲線圖如下圖4所顯示。
可以看得出，中國聯(lián)通閥在閥Ⅱ打開前期發(fā)生了總流量的忽然升高，這也是因為閥Ⅰ相匹配的噴頭總面積擴大，在打開全過程中工作壓力隨升程上升較原閥遲緩，在同樣可變氣門正時時彭臺門指數(shù)比原閥要大，因而總流量也相應(yīng)擴大。
2 閘閥型線的設(shè)計方案
為了防止可變氣門正時為8＜L＜16時總流量猛增的狀況，需對目前的閘閥型線作出調(diào)節(jié)，可更改的型線有：閥Ⅰ可變氣門正時8＜L＜16的型線，或閥Ⅱ升程0＜L＜8的型線。充分考慮構(gòu)造及其任務(wù)量等要素，決策對閥Ⅰ可變氣門正時8＜L＜16的型線開展改善。
型線改進方式 挑選倒推法，就是以給出總流量可變氣門正時曲線圖為目標函數(shù)，求出幾何圖形管束，對型線開展調(diào)整，再對修正后的閘閥型線開展檢算。文中以原閥總流量可變氣門正時QY為總體目標曲線圖，即圖4中“原閥”在可變氣門正時為8＜L＜16時的總流量曲線圖，則有

若忽視閘閥型線調(diào)整后產(chǎn)生的危害，用原閘閥型線ΦⅠ值類似替代ΦA(chǔ)，βv值類似替代βAv，則能求出總體目標咽喉總面積－可變氣門正時曲線圖，如下圖5所顯示。

圖5 總體目標咽喉總面積－可變氣門正時曲線圖

在獲得總體目標咽喉總面積后，就可以明確閘閥型線，針對閥Ⅰ新式線在L＜8mm時保持一致，在L＞8mm時，依據(jù)幾何圖形計算方法：
（7）
式中，Y為咽喉空隙距核心間距；Δ為咽喉空隙間距。
調(diào)節(jié)Y與Δ的值，使FAv'相當于FAv，并確保型線光潔、持續(xù)，在獲得不一樣可變氣門正時時的Y值后，及可構(gòu)建出閘閥型線，如下圖6所顯示。

圖6 新閘閥型線

3 閥門型線的檢算
在獲得新的閘閥型線后，需對它進行再次復(fù)算，以認證結(jié)論的準確度并考評新式線閘閥的總流量特點。依據(jù)前邊講解的CFD計算方式，將新式線閥Ⅰ與閥Ⅱ開展聯(lián)算，各自獲得臨界值總流量、彭臺門指數(shù)等價，如下圖7、圖8所顯示。
依據(jù)上述數(shù)值并融合之前的公式計算，可獲得下列表達式：
（8）

圖7 新式線臨界值總流量－可變氣門正時曲線圖

圖8 新式線閥后工作壓力－彭臺門指數(shù)曲線圖

聯(lián)立方程求得以上7個方程式，獲得Qv=f（L），即新式線中國聯(lián)通閥的總流量可變氣門正時曲線圖，如下圖9。從下圖可以看得出新聯(lián)通閥總流量性能曲線圖與原閥在可變氣門正時L＜16mm時基本一致，防止了原中國聯(lián)通閥發(fā)生的總流量折射率凸凹不平的狀況，使總流量在閥Ⅱ打開后有序推進，做到設(shè)計規(guī)定。

圖9 新式線總流量－可變氣門正時曲線圖比照

4 結(jié)果
為了更好地擴張低負載節(jié)流閥配汽運作段，改進調(diào)整級動葉抗壓強度設(shè)計方案標準，文中對調(diào)節(jié)閥門組選用了閥后中國聯(lián)通的構(gòu)造形式。依據(jù)基礎(chǔ)理論公式計算推論，融合CFD有限元分析方式獲得了閥體的總流量特點。應(yīng)用倒推法對閘閥型線開展了改善，以給出總流量可變氣門正時曲線圖為目標函數(shù)，求出幾何圖形管束，對型線開展調(diào)整，再對新的閘閥型線開展檢算，獲得了令人滿意的結(jié)論。
論文參考文獻
［1］我國能源動力類學好．火力發(fā)電廠機器設(shè)備技術(shù)性指南［M］．北京市：機械工程出版社出版，2004．