热能动力工程

作者：王建业,史进渊,朱志劼,范雪飞

单位：上海发电设备成套设计研究院有限责任公司,,上海发电设备成套设计研究院有限责任公司,,上海发电设备成套设计研究院有限责任公司,,上海发电设备成套设计研究院有限责任公司,

关键词：燃气轮机;气体燃料控制阀阀壳;结构强度;有限元分析

基金：国家自然科学基金项目（面上项目，重点项目，重大项目）

为保障自主设计的燃气轮机气体燃料控制阀阀壳结构强度满足要求，以DN80气体燃料控制阀阀壳为研究对象，采用弹性应力分析与塑形设计准则相结合的基本原则，通过有限元分析技术，研究了气体燃料控制阀阀壳在燃气轮机稳态和瞬态工况下的温度场、应力场分布，并对其进行强度校核。气体燃料控制阀设计压力4MPa，设计温度220℃，燃气轮机瞬态工况下天然气热力参数的数据取自某电厂9FA燃气轮机VGC2燃气调节阀的实际运行数据。研究表明：阀壳在燃气轮机稳态额定负荷工况、阀壳设计工况、阀壳水压试验工况和燃气轮机停机工况下强度设计合格；在燃气轮机热态起动工况、温态起动工况和冷态起动工况下应力比分别为1.86、2.00、1.51，均大于校核判据值1.5，强度安全裕度不足；通过结构优化改进，将阀壳出口凸台下圆角部位的圆角由0.5mm增大到2mm，阀壳在燃气轮机瞬态变工况下的应力水平显著降低，提高了结构强度安全余量。

来源：2025年第1期

《热能动力工程》期刊编辑部

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