一种宽负荷自适应的变通流面积节流稳压结构及方法技术

本发明专利技术公开了一种宽负荷自适应的变通流面积节流稳压结构及方法，该结构在阀体内固定设置节流环，节流阀芯为锥台结构，使得节流阀芯的侧壁面和节流环的型线配合，改变通流面积，实现对不同工况下的压降幅度调节，来实现宽负荷工况下的自适应变通流面积节流稳压。该结构可以改善变工况下的流体压力大幅波动、管路设备运行工况偏离设计点的问题，例如高压水源在变工况下的压力波动大，其管路系统上的调节阀存在阀芯压降大、运行工况恶劣的问题，不利于系统的稳定控制和调节。利于系统的稳定控制和调节。利于系统的稳定控制和调节。

【技术实现步骤摘要】
一种宽负荷自适应的变通流面积节流稳压结构及方法


[0001]本专利技术属于火力发电和原子能发电
，具体涉及一种宽负荷自适应的变通流面积节流稳压结构及方法。

技术介绍

[0002]近年来，风电、光伏新能源装机规模不断增加，同时整体受电规模也大幅提升，电网调峰矛盾日益突出。为缓解出现的调差缺口矛盾，提升统调机组调峰能力，各地调度控制中心在总结深度调峰工作基础上，不断制定、完善深度调峰技术规范。部分地区已要求30万千瓦及以上统调公用燃煤发电机组调峰深度达到机组额定出力的40％。
[0003]目前国内各类电厂通常根据用户用汽参数需求，选择较为合理的抽汽汽源方案，常见的有主蒸汽抽汽、冷再抽汽、热再抽汽、连通管抽汽等。随着深度调峰要求的不断提高，机组低负荷运行已成常态，冷再、热再抽汽的参数在深度调峰期间也大幅降低，很多电厂的抽汽参数已无法满足工业用户的用汽需要，进而考虑选择更高参数的汽源。
[0004]为了与更高参数的汽源进行匹配，减温水的水源选取压力也需要相应提高，常见的2MPa及以上工业供汽所用的减温水水源可以是给水泵抽头，然而随着供汽流量的增加，以及深度调峰要求的日益严格，给水泵抽头在流量、深调参数方面已经难以满足要求，进而需要自给水泵出口引出减温水源。
[0005]机组常规运行过程中，给水泵出口压力往往高达20～30MPa，以亚临界机组为例，正常运行工况下，给水泵出口压力基本在8～23MPa之间，变化幅度较大；此外，工业供汽的用汽流量在日内受末端用户用汽需求及工艺流程的影响，变化也比较大。减温水自给水泵出口引出后，其压力变化范围很大，这就给减温水流量的稳定调节和减温水喷嘴的良好雾化造成了较大的困难，减温水调节阀需要承担极大的压降，且不同负荷下压降的变化十分剧烈，调节阀的运行工况较为恶劣。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种宽负荷自适应的变通流面积节流稳压结构及方法，以改善高压水源在变工况下的压力波动大，调节阀芯压降大、运行工况恶劣的问题。
[0007]为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0008]一种宽负荷自适应的变通流面积节流稳压结构，包括阀体，阀体中设置有同轴线的节流阀芯、节流环和固定装置；
[0009]所述节流阀芯和固定装置分别设置节流环的两侧，固定装置通过连接件和节流阀芯的中心部分连接，所述连接件上套转有限位弹簧，限位弹簧的自由长度大于连接件的长度；
[0010]所述节流阀芯两个侧面为对称且同轴线的锥台结构，从节流阀芯的内部向两侧外部的方向，两个锥台结构的截面逐渐减小；
[0011]从节流环的外圈向内圈方向，节流环的径向截面宽度逐渐减小；
[0012]节流阀芯的直径小于节流环外圈的直径，所述锥台结构的侧壁面和节流环的侧面相互配合。
[0013]本专利技术的进一步改进在于：
[0014]优选的，所述固定装置为支撑架，所述支撑架的外端部和阀体的内侧壁固定连接。
[0015]优选的，所述连接件为导向螺栓，所述导向螺栓通过紧固螺母和支撑架的中心部分连接。
[0016]优选的，所述阀体的一端为入口端，另一端为出口端，入口端和出口端之间的部分为中心部分。
[0017]优选的，从入口端向出口端的方向，中心部分中依次设置有节流阀芯、节流环和固定装置。
[0018]优选的，所述阀体在节流阀芯的两侧分别设置有一个节流环，每一个节流环的外侧设置有一个固定装置；两个节流环相对于节流阀芯所在的平面对称，两个固定装置相对于节流阀芯所在的平面对称。
[0019]优选的，所述节流阀芯所在的平面为阀体长度方向的中心平面。
[0020]优选的，所述节流环的外圈和阀体的内侧壁固定连接。
[0021]一种基于上述任意一项所述宽负荷自适应的变通流面积节流稳压结构的稳压方法，流体从阀体的一端进入，推动节流阀芯朝向节流环的方向沿轴线运动，通过节流阀芯的侧面和节流环的侧面配合，对流体进行稳压。
[0022]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0023]本专利技术公开了一种宽负荷自适应的变通流面积节流稳压结构，该结构在阀体内固定设置节流环，节流阀芯为锥台结构，使得节流阀芯的侧壁面和节流环的型线配合，改变通流面积，实现对不同工况下的压降幅度调节，来实现宽负荷工况下的自适应变通流面积节流稳压。该结构可以改善变工况下的流体压力大幅波动、管路设备运行工况偏离设计点的问题，例如高压水源在变工况下的压力波动大，其管路系统上的调节阀存在阀芯压降大、运行工况恶劣的问题，不利于系统的稳定控制和调节。该结构对于变工况的参数适应性强，能够在一定范围内实现对流体的自适应稳压调节，不需要专门对其进行控制调节；该结构不需要配置驱动机构，可降低相应的投资成本；不需要另行引接动力线缆、控制线缆，及其他气源或驱动用油，系统简单；该结构阀体对于现场环境无特殊要求，不需要对管道进行更换或特殊设计，通过现场加装本装置即可实现其功能；整个阀体的运行维护简单，且不存在显著的设备泄露点，仅需定期进行检查，降低了检修工作量。
[0024]进一步的，固定装置为支撑架，支撑架的外端部和阀体的内侧壁固定连接，使得支撑架能够给予节流阀芯足够的轴向运动支撑力。
[0025]进一步的，连接件为导向螺栓，通过紧固螺母和固定装置连接，进而使得节流阀芯运动时能够沿轴线运动。
[0026]进一步的，锥台结构的外端部直径小于节流环的外圈直径，保证节流阀芯能够和节流环的型线配合。
[0027]进一步的，本专利技术的实施例之一为设置有一个节流阀芯，节流环和固定装置，为单向阀门。
[0028]进一步的，本专利技术的另一个实施例为中心部分设置有一个节流阀芯，节流阀芯的两侧分别设置有一个节流环和固定装置，该结构使得阀体的两端都能够为入口端，另一端自动成为出口端，该结构为双向阀门。
[0029]本专利技术还公开了一种基于所述宽负荷自适应的变通流面积节流稳压结构的稳压方法，该方法通过自适应节流阀芯的轴向运动，与固定式节流环之间形成可变通流面积的环状过流区域，流体在此区域内流过进行减压；通过自适应节流阀芯与固定式节流环之间的型线配合，改变通流面积，实现对不同工况下的压降幅度调节；当自适应限位弹簧对于阀芯的施力，与阀芯在流体作用下受力的达到平衡，该方法通过对不同流量和压力下的工况研究，对自适应节流阀芯、固定式节流环、自适应限位弹簧的型线和参数进行选型设计。
附图说明
[0030]图1为实施例1结构的轴测剖面示意图；
[0031]图2为实施例1结构的侧视剖面示意图；
[0032]图3为实施例1结构的正视剖面示意图；
[0033]图4为实施例2稳压结构的外部正视图；
[0034]图5为实施例2稳压结构的外部轴侧图；
[0035]图6为实施例2稳压结构的正视剖面示意图；
[0036]图7为实施例2稳压结构的轴测剖面示意图；
[0037]图8为实施例2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种宽负荷自适应的变通流面积节流稳压结构，其特征在于，包括阀体(6)，阀体(6)中设置有同轴线的节流阀芯(1)、节流环(2)和固定装置；所述节流阀芯(1)和固定装置分别设置节流环(2)的两侧，固定装置通过连接件和节流阀芯(1)的中心部分连接，所述连接件上套转有限位弹簧(4)，限位弹簧(4)的自由长度大于连接件的长度；所述节流阀芯(1)两个侧面为对称且同轴线的锥台结构，从节流阀芯(1)的内部向两侧外部的方向，两个锥台结构的截面逐渐减小；从节流环(2)的外圈向内圈方向，节流环(2)的径向截面宽度逐渐减小；节流阀芯(1)的直径小于节流环(2)外圈的直径，所述锥台结构的侧壁面和节流环(2)的侧面相互配合。2.根据权利要求1所述的一种宽负荷自适应的变通流面积节流稳压结构，其特征在于，所述固定装置为支撑架(7)，所述支撑架(7)的外端部和阀体(6)的内侧壁固定连接。3.根据权利要求1所述的一种宽负荷自适应的变通流面积节流稳压结构，其特征在于，所述连接件为导向螺栓(3)，所述导向螺栓(3)通过紧固螺母(5)和支撑架(7)的中心部分连接。4.根据权利要求1所述的一种宽负荷自适应的变通流面积节流稳压结构，其特征在于，所述阀体(6)的一端为入口端(601)，另一端为出口端(603)，入口端...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑天帅，余小兵，赵承志，马汀山，王伟，杨利，刘学亮，刘永林，王东晔，李昊，
申请(专利权)人：中国华电集团贵港发电有限公司西安西热节能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：