面向電站用的閥門在生產(chǎn)和設計中歷來存在較大難度，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。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），對閥門材料要求嚴格。發(fā)電廠的統(tǒng)計表明，發(fā)電廠失效的閥門主要是汽輪機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　對閥門進行研究的必要性
　　60年代之前，對閥門的研究并未引起人們足夠的重視，直到美國發(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，閥門方面面臨的問題也被提上了議事日程，分析其原因有三個方面：
　?。?）工況的變化：近幾年，在國內(nèi)外新建的電廠中，采用了超臨界機組等新技術，隨著大機組參與調(diào)峰和超超臨界機組投產(chǎn)運行，使得閥門的運行工況更加惡劣。在日本，原超臨界汽輪機的蒸汽參數(shù)標準為24．2 mpa、538／566℃，現(xiàn)在已經(jīng)提高到超超臨界的31．1 mpa、593℃，溫度還將進一步提高到600／610℃［3］。由此可見，高參數(shù)的工況對閥門的各方面性能提出了更高的要求。
　　（2）經(jīng)濟性方面：作為電站輔機的一個重要組成部分，一般情況下，一臺機組的配套閥門約幾千只，如果是超臨界機組大約有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。當前開展的多項研究都是圍繞生產(chǎn)的經(jīng)濟性以減小能量損耗為目標進行的。對于泄漏問題可通過加強泄漏的監(jiān)測、提高閥芯控制精度或改變密封結構、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，要通過改進結構解決。
　?。?）面臨的問題多，對閥門失效機理開展的研究較少：從閥門的應用中可以看出閥門面臨的問題具有多面性（閥門的強度、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產(chǎn)生的振動對機組具有耦合效應等）。多年來由于存在重主機，輕輔機的觀念，對閥門開展的研究沒有放到重要的位置上來。國內(nèi)有多家研究機構開展這方面的研究，取得了不小的進步，但與國外先進技術相比仍存在較大的差距。
2　電站閥門面臨的技術問題
　　衡量閥門質(zhì)量有以下幾個指標：密封可靠性、動作響應能力、強度、剛度及壽命等，將閥門作為整個熱力設備系統(tǒng)中的基本單元考慮，又存在流固耦合振動和振動控制的要求。要保證這些指標，首先需要解決如下幾個主要問題。
2．1　控制（決定閥門動作的可靠性）
　　主汽閥和再熱汽閥的控制系統(tǒng)故障是汽輪機五大事故之一，主要表現(xiàn)在閥門開度與設計不符，包括傳動機構失靈、行程超前、滯后，這些影響到閥門的強度和振動。閥門的開度控制直接影響到汽機的工作狀況，因此受到高度重視，已成為研究的核心問題之一。
　　近年來，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，并實時地進行自我調(diào)節(jié)的功能。智能型閥門中的關鍵部件是數(shù)字定位器，數(shù)字定位器用微處理器使閥門的執(zhí)行器準確定位，監(jiān)視和記錄閥門的有關數(shù)據(jù)。