随着市场对大容量,高参数汽轮发电机组的需求日益高涨,当出现机组配套的最大流量要比额定工况下的流量大非常多的时候,这就必须采用补汽阀技术了。采用补汽阀可以达到两个目的:第一个是使得滑压运行的机组处于额定流量时,进汽压力能达到额定值;第二个是使机组在具体运行的时候,不需要通过主调门阀位变化的节流就具备了调频功能,这就可以避免节流损失,甚至调频反应更迅速,减少了锅炉的压力波动。除了上述优点,采用补汽阀技术后,对机组通流的设计与同等容量机组相比其通流能力不需要设计得很大,于是便能提高机组部分负荷工况的经济性。上海汽轮机厂超超临界汽轮机的主要技术特点之一就是采用全周进汽和补汽阀的结构形式。补汽阀技术的好处不言而喻,但任何技术都有其局限性,补汽阀技术也存在其不利因素,其中一条是在补汽阀投入的工况下,轴系的振动水平显著上升;因主汽门和补汽阀分置在不同层,补汽管道需避开其他设备、管道,布置配合工作需要花费较长的时间并付出大量精力计算,且往往布置得比较复杂,而这些管道又皆是采用高温性能较好的材料,如P91,故成本较高。此外,该补汽阀技术又涉及到专利许可问题。本文通过调研补汽阀开启工况下机组振动上升的现象并分析了产生的机理,开创性的提出改变现有补汽阀阀门独立配置的思路,而将主汽阀和补汽阀采用联合阀体的方案;根据新的设计思想,构建了联合阀体的模型并进行了模拟计算,从理论上分析了联合阀体在各种工况下的特性和强度考核的可行性,最终完成了设计开发工作。设计和计算结果表明,联合阀体的结构可以降低和减少相应设备的成本和设计配合工作,可以提高阀门的效率,改进机组的振动特性,这可以增强该系列产品的市场竞争力。