超臨界減溫壓閥結(jié)構(gòu)分析及模擬研究.pdf

1、伴隨著國(guó)內(nèi)對(duì)電力需求的增加，火力發(fā)電發(fā)展迅猛，承擔(dān)著調(diào)峰的重任，電站閥門(mén)的市場(chǎng)需求也得到了持續(xù)快速發(fā)展。因此，國(guó)家能源局文件、國(guó)能科技[2010]335號(hào)《國(guó)家能源局關(guān)于印發(fā)超(超)臨界火電機(jī)組關(guān)鍵閥門(mén)國(guó)產(chǎn)化實(shí)施方案的通知》，提出了高端電站閥門(mén)國(guó)產(chǎn)化項(xiàng)目。減溫減壓閥作為汽輪機(jī)旁路系統(tǒng)不可缺少的部件，是電站機(jī)組中重要的蒸汽調(diào)節(jié)控制設(shè)備；在汽輪機(jī)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(dān)著改善汽輪機(jī)啟動(dòng)和負(fù)荷特性，調(diào)節(jié)主蒸

2、汽參數(shù)，保證整個(gè)機(jī)組平穩(wěn)運(yùn)行，提高機(jī)組的安全性和靈活性。在超超臨界機(jī)組旁路系統(tǒng)中，減溫減壓閥要承受?chē)?yán)峻的工況，進(jìn)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(duì)卡箍連接結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)分析，建立了卡箍危險(xiǎn)截面處結(jié)構(gòu)模型，得到卡箍應(yīng)力計(jì)算公式以及應(yīng)力判斷依據(jù)。運(yùn)用ANSYS軟件對(duì)卡箍進(jìn)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(xiǎn)截面的最大等效應(yīng)力值，并在ANSYS下的Design Explor

3、er模塊下，對(duì)卡箍進(jìn)行了優(yōu)化分析，得到了各關(guān)鍵參數(shù)對(duì)等效應(yīng)力值影響的曲線(xiàn)圖，分析了各關(guān)鍵參數(shù)對(duì)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(yùn)用彈塑性力學(xué)知識(shí)對(duì)減溫減壓閥圓筒形閥體和球形閥體部位進(jìn)行了熱應(yīng)力分析，推導(dǎo)出了筒形閥體和球形閥體部位的熱應(yīng)力計(jì)算公式，并根據(jù)計(jì)算公式得出熱應(yīng)力變化的規(guī)律曲線(xiàn)。運(yùn)用ANSYS軟件對(duì)減溫減壓閥閥

4、體進(jìn)行了溫度場(chǎng)的分析，得到了閥體內(nèi)外壁溫差值，在溫度場(chǎng)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(duì)各部位應(yīng)力值進(jìn)行了判定。
　　 根據(jù)減溫減壓閥內(nèi)部結(jié)構(gòu)及流場(chǎng)特性，減溫減壓閥采用了多級(jí)節(jié)流小孔進(jìn)行節(jié)流降壓，依據(jù)多級(jí)節(jié)流小孔的結(jié)構(gòu)建立了減溫減壓閥內(nèi)部流場(chǎng)的二維計(jì)算模型，運(yùn)用FLUENT軟件對(duì)二維流道進(jìn)行了流場(chǎng)模擬。利用了時(shí)均化流場(chǎng)和大渦模擬兩種模型，得到了非穩(wěn)態(tài)下湍流流場(chǎng)的壓力、速度和渦流強(qiáng)的分布規(guī)律，分析了壓力、速度和