面向電站用的閥門在生產(chǎn)和設(shè)計(jì)中歷來(lái)存在較大難度，制造上，電站閥門具有批量小、規(guī)格型式多、制造難度大等特點(diǎn)。由于大量的閥門工作在惡劣的工況下（如電站中的高溫高壓閥、核電站中某些閥門控制放射性流體），對(duì)閥門材料要求嚴(yán)格。發(fā)電廠的統(tǒng)計(jì)表明，發(fā)電廠失效的閥門主要是汽輪機(jī)前端的主蒸汽閥門及旁路系統(tǒng)閥門，這是由這些位置的工況決定的。
1　對(duì)閥門進(jìn)行研究的必要性
　　60年代之前，對(duì)閥門的研究并未引起人們足夠的重視，直到美國(guó)發(fā)生了三里島核電站事故后，才漸漸被政府及研究人員所重視。目前，隨著電網(wǎng)和發(fā)電廠的不斷改造，閥門方面面臨的問(wèn)題也被提上了議事日程，分析其原因有三個(gè)方面：
　　（1）工況的變化：近幾年，在國(guó)內(nèi)外新建的電廠中，采用了超臨界機(jī)組等新技術(shù)，隨著大機(jī)組參與調(diào)峰和超超臨界機(jī)組投產(chǎn)運(yùn)行，使得閥門的運(yùn)行工況更加惡劣。在日本，原超臨界汽輪機(jī)的蒸汽參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)為24．2 mpa、538／566℃，現(xiàn)在已經(jīng)提高到超超臨界的31．1 mpa、593℃，溫度還將進(jìn)一步提高到600／610℃［3］。由此可見，高參數(shù)的工況對(duì)閥門的各方面性能提出了更高的要求。
　?。?）經(jīng)濟(jì)性方面：作為電站輔機(jī)的一個(gè)重要組成部分，一般情況下，一臺(tái)機(jī)組的配套閥門約幾千只，如果是超臨界機(jī)組大約有1／10的閥門是工作在超臨界狀態(tài)。數(shù)量眾多的閥門產(chǎn)生的能量損失是可觀的。能量損失主要有泄漏和由于閥門節(jié)流特性產(chǎn)生的損耗2種。當(dāng)前開展的多項(xiàng)研究都是圍繞生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性以減小能量損耗為目標(biāo)進(jìn)行的。對(duì)于泄漏問(wèn)題可通過(guò)加強(qiáng)泄漏的監(jiān)測(cè)、提高閥芯控制精度或改變密封結(jié)構(gòu)、研制新型的密封材料等手段解決；至于節(jié)流特性造成的損失，要通過(guò)改進(jìn)結(jié)構(gòu)解決。
　　（3）面臨的問(wèn)題多，對(duì)閥門失效機(jī)理開展的研究較少：從閥門的應(yīng)用中可以看出閥門面臨的問(wèn)題具有多面性（閥門的強(qiáng)度、密封性、壽命、控制系統(tǒng)的可靠性不能滿足要求以及閥門工作時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)對(duì)機(jī)組具有耦合效應(yīng)等）。多年來(lái)由于存在重主機(jī)，輕輔機(jī)的觀念，對(duì)閥門開展的研究沒(méi)有放到重要的位置上來(lái)。國(guó)內(nèi)有多家研究機(jī)構(gòu)開展這方面的研究，取得了不小的進(jìn)步，但與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)相比仍存在較大的差距。
2　電站閥門面臨的技術(shù)問(wèn)題
　　衡量閥門質(zhì)量有以下幾個(gè)指標(biāo)：密封可靠性、動(dòng)作響應(yīng)能力、強(qiáng)度、剛度及壽命等，將閥門作為整個(gè)熱力設(shè)備系統(tǒng)中的基本單元考慮，又存在流固耦合振動(dòng)和振動(dòng)控制的要求。要保證這些指標(biāo)，首先需要解決如下幾個(gè)主要問(wèn)題。
2．1　控制（決定閥門動(dòng)作的可靠性）
　　主汽閥和再熱汽閥的控制系統(tǒng)故障是汽輪機(jī)五大事故之一，主要表現(xiàn)在閥門開度與設(shè)計(jì)不符，包括傳動(dòng)機(jī)構(gòu)失靈、行程超前、滯后，這些影響到閥門的強(qiáng)度和振動(dòng)。閥門的開度控制直接影響到汽機(jī)的工作狀況，因此受到高度重視，已成為研究的核心問(wèn)題之一。
　　近年來(lái)，在研究閥門的可靠性方面，智能型閥門是研究的主攻方向，智能型閥門具有自行判斷工況，并實(shí)時(shí)地進(jìn)行自我調(diào)節(jié)的功能。智能型閥門中的關(guān)鍵部件是數(shù)字定位器，數(shù)字定位器用微處理器使閥門的執(zhí)行器準(zhǔn)確定位，監(jiān)視和記錄閥門的有關(guān)數(shù)據(jù)。