[科普中国]-高压加热器自动保护装置

在高压加热器中给水压力与加热蒸汽压力相差很大，由于制造工艺、检修质量或运行过程中操作不当，常引起加热器给水泄漏、管束破裂事故。为了在高压加热器发生故障时，不致中断锅炉给水或高压水从抽汽管倒流入汽轮机，造成汽轮机水击事故，在高压加热器上设有自动旁路保护装置。目前电厂高压加热器上采用的保护装置主要有：水压液动旁路保护装置和电气旁路保护装置两种。1

水压液动旁路保护装置如图1（1—凝结水总阀；2—滤网；3、5—截止阀；4—电磁阀；6—电磁阀旁路阀；7—节流孔板；8—水动活塞；9—入口联成阀；10—高压加热器；11—出口止回阀；12—控制阀；13—注水放水阀；15—排水阀）所示为国产高压加热器水压液动旁路保护系统。该系统由人口联成阀、出口止回阀以及控制这些阀门动作的高压水管路系统组成。进口阀与旁通阀共用一个阀瓣，称为联成阀，其结构如图2所示。止回阀位于加热器出水管口，其结构如图3所示。联成阀与止回阀通过加热器外部的一根旁通管相连。正常运行时，联成阀在最高极限位置，此时旁通阀门全关，进口阀全开，给水由入口连接管进入加热器内的管束中，经管壁外的加热蒸汽加热后顶开止回阀流出。1

联成阀采用低压凝结水控制的外置活塞式结构，由于三台高压加热器共用一个旁路(称大旁路)，当任意一台高压加热器故障引起汽侧水位升高并超过水位上限时，水位计上电接点接通，开启电磁阀，由凝结水泵来的凝结水经滤网、电磁阀进入联成阀活塞上部，活塞在压力水的作用下，克服下部的弹簧力，强行关闭进口联成阀，中断加热器进水，同时旁通阀打开，出口止回阀由于下部失去水压而落下，给水直接由旁通管送至锅炉。同时，相应高压加热器抽汽管道上的进汽阀和止回阀连锁关闭，该高压加热器解列。当电磁阀失灵时，应手动开启电磁阀旁通阀使保护装置动作。1

投入高压加热器时，可开启联成阀活塞上部的放水阀，使活塞上部泄压，活塞在其下部弹簧力的作用下向上移动，开启进口阀同时关闭旁路阀，给水进入加热器。1

旁路系统投入运行的操作方法是：①首先开启加热器注水阀，向加热器内注水，消除加热器进口阀和出口止回阀前后的压力差。②开启凝结水总阀，关闭电磁阀的旁路阀，使凝结水经节流孔板(两个)进入水动活塞的上部。为了防止水动活塞锈蚀而引起加热器进口联成阀失灵，在水动活塞上设有通水孔，一部分凝结水经通水孔流入活塞下部，由排水阀排出。③开启水动活塞上部的放水阀，将水动活塞上部的凝结水压力泄掉，水动活塞在其下部弹簧力的作用下，带动进口联成阀向上开启，旁通阀关闭。在加热器进口联成阀开启，旁通阀关闭的同时，出口止回阀在给水压力的作用下也自动开启。④加热器给水系统投入运行后，及时关闭注水阀和凝结水放水阀。⑤在正常运行中凝结水经节流孔板进入水动活塞的上部，保持活塞上部经常充满一定压力的压力水，以保证水动活塞在事故时能及时准确地动作。1

电气旁路保护装置电气旁路保护系统如图2（1—进水阀；2—出水阀；3—旁路阀；4—启动注水阀；5—水位计；6—事故疏水阀；7—继电器；8—信号灯）所示。600MW机组多采用这种系统。该装置由高压加热器的进出水阀、旁路阀、事故疏水阀、继电器和信号灯等组成。加热器进出水阀、旁路阀都是电动的，由三台加热器的水位计通过继电器控制。当任一台高压加热器发生故障，加热器水侧水位升高至极限位置时，水位计发出高水位信号送到继电器，继电器动作发出电信号，接通加热器进水阀、出水阀和旁路阀的电气线路，这时加热器进水阀、出水阀自动关闭，旁通阀开启，给水由旁通管直供锅炉，同时事故疏水阀打开进行疏水，信号灯发出声光信号报警，高压加热器抽汽管上的进汽阀和止回阀也自动关闭，三台加热器同时解列。1

当全部高压加热器采用大旁路时，只要任何一台高压加热器故障，保护装置动作，所有的高压加热器都要停运，会使锅炉给水温度明显下降。尽管如此，由于高压加热器制造质量的提高，目前大容量机组中采用大旁路的较多，也有的机组每台高压加热器单独设置一套旁路(小旁路)保护装置，机组的热经济提高，但会增加一定的投资。还有的采用混合旁路，既有大旁路又有小旁路。如图3所示某电厂600MW机组高压加热器的保护旁路即是混合旁路。1号高压加热器采用小旁路保护，2号和3号共用一套旁路保护装置(大旁路)，兼顾了机组的安全性和经济性。1

高压加热器自动保护装置必要性在高压加热器中给水压力与加热蒸汽压力相差很大，由于制造工艺、检修质量或运行过程中操作不当，常引起加热器给水泄漏、管束破裂事故。为了在高压加热器发生故障时，不致中断锅炉给水或高压水从抽汽管倒流入汽轮机，造成汽轮机水击事故，在高压加热器上设有自动旁路保护装置。其作用是当高压加热器发生故障或管子破裂时，能迅速地切断进入加热器管束的给水，同时又能由旁路向锅炉供水。1

本词条内容贡献者为:

郑国忠 - 副教授 - 华北电力大学