电网容量不断增大以及电力结构变化促使火电机组参与电网调峰的频率和深度不断增加。当机组参与电网调峰时,其负荷的改变会加重调节级叶片的固体颗粒冲蚀(SPE)。当机组采用定压运行喷嘴调节时,在部分负荷下调节级会因进汽不均而产生不平衡汽流力。超临界机组作为当前火力发电的主力机组,由于其蒸汽参数更高,所以其固体颗粒冲蚀与不平衡汽流力将更加严重。而对于超临界机组,其调节级配汽方式将直接影响不平衡汽流力。并且不同的配汽方式下蒸汽的流动状态不同,会导致叶片的固体颗粒冲蚀发生改变。因此探索一种最优的阀控方案来降低调节级叶片冲蚀率与不平衡汽流力将具有重要的工程实际意义。本文以贵州地区一台660MW超临界汽轮机作为研究对象,对机组在复合滑压运行和定压运行两种方式下进行研究。根据制造厂推荐的调节级阀控模式组合出11种阀控方案。取100%、95%、90%、75%、50%、30%、25%以及20%负荷八个工况点,计算出各个工况点在不同阀控方案下的调节级损失,并采用数值模拟方法研究各个工况点在不同阀控方案下调节级冲蚀特性与不平衡汽流力。然后综合考虑冲蚀率、不平衡汽流力以及调节级损失三个方面的影响,提出基于此三方面的阀门优化方案。根据特定机组调节级叶片材料以及其工作环境对冲蚀模型中的某些待定系数与指数进行了修正。通过仿真计算结果发现汽轮机调节级的固体颗粒侵蚀主要发生在动叶部分。阀控方案对负荷为75%-90%以及20%-25%之间时的冲蚀率的影响较大,对于50%负荷阶段的冲蚀率影响较小。在高负荷阶段,对角配方案下不平衡汽流力较小,并且不同的对角配汽方案对不平衡汽流力的影响较大,相邻配汽阀控方案对不平衡汽流力的影响较小,而低负荷阶段相反。最后综合考虑固体颗粒冲蚀、不平衡汽流力和调节级损失三个方面的影响,提出了协同优化方案。