抗沖蝕調節閥流量特性分析與測試
 調節閥又稱為控制閥，是控制系統的重要組成部分。根據控制系統發出的指令信號改變汽輪機蒸汽調節閥開度以及汽輪機的進汽量，從而實現汽輪機功率的調整。為滿足汽輪機調節特性要求，閥門通流面積與開度之間應保持一定的變化規律。
    汽輪機調節閥長期處于高溫、高壓狀態，工作條件十分惡劣，特別在低負荷工況下調節閥承受的壓差巨大，極易造成閥門零部件的沖蝕。為改善調節閥工作狀態，減小汽流帶來的沖擊，通常可采用多級降壓式的結構，如多層套筒式、多級閥芯式等，以提高調節閥的抗沖蝕性能，延長設備的使用壽命。
    1 抗沖蝕調節閥的結構與工作原理
    某汽輪機采用節流調節方式，蒸汽調節閥為套筒式結構，由于長期處于低負荷工況運行，滑閥沖蝕現象較為嚴重。
    根據汽輪機使用要求，蒸汽調節閥應能夠實現：
    （1）在高壓差、小流量工況時具有良好的抗沖蝕性能。
    （2）在大流量工況下具有較小的壓降，減小汽輪機進汽壓力損失。
    （3）調節閥流量特性曲線光滑連續，滿足機組調節需求。
    為使蒸汽調節閥滿足上述功能要求，對其采用了分段設計，結構見圖1。

圖1 改進的蒸汽調節閥結構示意圖
    調節閥采用套筒式結構，蒸汽由閥體底部進入，經調節閥節流后由側面流出。調節機構由鼠籠和套筒組成：鼠籠結構用于閥門小開度時（30%流量以下）高壓差工況的調節；套筒采用一定型線的窗口，用于大流量工況（30%流量以上）的調節。
    鼠籠結構采用小孔多級節流形式，共分為五級，各級小孔的直徑和數量均有不同，通流面積從*級至zui后一級逐漸增大。 高壓蒸汽從閥體進入鼠籠后，由內圈向外圈逐級膨脹，zui后流出調節閥；*級鼠籠小孔布置于滑閥底部，當調節閥開啟時，可使*級與第二級鼠籠通流面積同時變化；為滿足汽輪機調節需求，*級鼠籠小孔分多排布置，數量由上至下逐漸增多，使調節閥通流面積與開度呈等百分比變化。
    2 調節閥流量特性計算
    2.1 調節閥流量特性的計算
    蒸汽調節閥流量特性計算參數主要包括：
    （1）不同開度下套筒及鼠籠結構總通流面積：
        （1）
    （2）調節閥流量公式：
        （2）
    式中：p0為調節閥閥前壓力；υ0為調節閥閥前蒸汽質量體積；Φ為閥門流量系數βυ為彭臺門系數。
    （3）彭臺門系數公式：
        （3）
    式中：ε為調節閥前后蒸汽壓比；εc為蒸汽的臨界壓比。