超臨界減溫壓閥結(jié)構(gòu)分析及模擬研究.pdf

1、伴隨著國內(nèi)對電力需求的增加，火力發(fā)電發(fā)展迅猛，承擔著調(diào)峰的重任，電站閥門的市場需求也得到了持續(xù)快速發(fā)展。因此，國家能源局文件、國能科技[2010]335號《國家能源局關(guān)于印發(fā)超(超)臨界火電機組關(guān)鍵閥門國產(chǎn)化實施方案的通知》，提出了高端電站閥門國產(chǎn)化項目。減溫減壓閥作為汽輪機旁路系統(tǒng)不可缺少的部件，是電站機組中重要的蒸汽調(diào)節(jié)控制設(shè)備；在汽輪機的高壓旁路系統(tǒng)中，減溫減壓閥與其他設(shè)備緊密關(guān)聯(lián)，在系統(tǒng)中承擔著改善汽輪機啟動和負荷特性，調(diào)節(jié)主蒸

2、汽參數(shù)，保證整個機組平穩(wěn)運行，提高機組的安全性和靈活性。在超超臨界機組旁路系統(tǒng)中，減溫減壓閥要承受嚴峻的工況，進口壓力30MPa，溫度600℃，在這樣的工況下安全工作顯得更加重要了。
　　 對卡箍連接結(jié)構(gòu)進行了設(shè)計分析，建立了卡箍危險截面處結(jié)構(gòu)模型，得到卡箍應(yīng)力計算公式以及應(yīng)力判斷依據(jù)。運用ANSYS軟件對卡箍進行了參數(shù)化建模，分析了卡箍的應(yīng)力分布規(guī)律，得到了危險截面的最大等效應(yīng)力值，并在ANSYS下的Design Explor

3、er模塊下，對卡箍進行了優(yōu)化分析，得到了各關(guān)鍵參數(shù)對等效應(yīng)力值影響的曲線圖，分析了各關(guān)鍵參數(shù)對應(yīng)力值影響程度的大小，找出了各關(guān)鍵參數(shù)的最佳尺寸，將最大等效應(yīng)力值控制在允許的范圍之內(nèi)，使得應(yīng)力分布更加合理，提高了卡箍的穩(wěn)定和安全性能。
　　 運用彈塑性力學知識對減溫減壓閥圓筒形閥體和球形閥體部位進行了熱應(yīng)力分析，推導出了筒形閥體和球形閥體部位的熱應(yīng)力計算公式，并根據(jù)計算公式得出熱應(yīng)力變化的規(guī)律曲線。運用ANSYS軟件對減溫減壓閥閥

4、體進行了溫度場的分析，得到了閥體內(nèi)外壁溫差值，在溫度場分析的基礎(chǔ)上得到閥體的熱應(yīng)力和綜合應(yīng)力的分布規(guī)律，并對各部位應(yīng)力值進行了判定。
　　 根據(jù)減溫減壓閥內(nèi)部結(jié)構(gòu)及流場特性，減溫減壓閥采用了多級節(jié)流小孔進行節(jié)流降壓，依據(jù)多級節(jié)流小孔的結(jié)構(gòu)建立了減溫減壓閥內(nèi)部流場的二維計算模型，運用FLUENT軟件對二維流道進行了流場模擬。利用了時均化流場和大渦模擬兩種模型，得到了非穩(wěn)態(tài)下湍流流場的壓力、速度和渦流強的分布規(guī)律，分析了壓力、速度和