高压加热器知识讲解_高压加热器作用-观天下

高压加热器工作原理（高压加热器知识讲解）

1、高压加热器作用：

利用汽轮机的抽汽来加热锅炉给水，提高给水温度，减少了锅炉受热面的传热温差，从而减少了给水加热过程的不可逆损失，在锅炉中的吸热量也相应减少。另一方面，汽轮机抽汽的利用，减少了冷源损失，使蒸汽热量得到充分利用，热耗率下降。

(相关资料图)

为了减小加热器端差，提高表面式加热器的热经济性，现代大型机组的高压加热器和少量低压加热器采用了联合式表面加热器。此类加热器一般由以下三部分组成：

1）过热蒸汽冷却段

当抽汽过热度较高时，导致回热器的换热温差加大，不可逆换热损失也随之增大，为此在高压加热器和部分低压加热器装设了过热蒸汽冷却段，只利用抽汽蒸汽的过热度，蒸汽的过热度降低后，再引至凝结段，以减小总的不可逆换热损失。在该冷却段中，不允许加热蒸汽被冷却到饱和温度，因为达到该温度时，管外壁会形成水膜，使该加热段蒸汽的过热度被水膜吸附而消失，没有被给水利用，因此在此段的蒸汽都保留有剩余的过热度。

在该段中，被加热水的出口温度接近或略低于抽汽蒸汽压力下的饱和温度。

2）凝结段

加热蒸汽在此段中是凝结放热，其出口的凝结水温是加热蒸汽压力下的饱和温度，因此被加热水的出口温度，低于该饱和温度。

3）疏水冷却段

设置该冷却段的作用是使凝结段来的疏水进一步冷却，使进入凝结段前的被加热水温得到提高，其结果一方面使本级抽汽量有所减少，另一方面，由于流入下一级的疏水温度降低，从而降低本级疏水对下级抽汽的排挤，提高了系统的热经济性。实现疏水冷却的基本条件是被冷却水必须浸泡在换热面中，是一种水－水热交换器，该加热段出口的疏水温度，低于加热蒸汽压力下的饱和温度。

一个加热器中含有上面三部分中的两段或全部。一般认为蒸汽的过热度超过50℃～70℃时，采用过热蒸汽冷却段比较有利，因此低压加热器采用过热蒸汽冷却段的很少。只采用了凝结段和疏水冷却段的加热器，其端差较大。

2、主要技术参数

进入加热器的给水水质

pH值： 8.0～9.0

硬度： 0μmol/L；

氢电导率： ≤0.15μs/cm；

溶解氧： 30～150μg/L；

铁离子： ≤5μg/L；

铜离子： ≤2μg/L；

钠离子： ≤3μg/L；

二氧化硅： ≤10μg/L。

3、结构特点

高压加热器均由水室、管系和壳体等组成的卧式结构。采用U型管、双流程水室、自密封结构。

高压加热器由过热蒸汽冷却段、凝结段和疏水冷却段组成。

高压给水加热器内有合适的水容积，用于疏水水位的控制，并确保在所有运行工况下，疏水冷却段的管束均淹没在疏水中。同时能在适当控制疏水水量的前提下，使加热器内积水的表面积暴露最小，以便减少在汽机甩负荷时疏水扩容后倒入汽机。

在启动过程和机组连续运行工况中，为去除集聚在蒸汽死区的非凝结气体，在加热器内装有足够的排气和内部挡板，其排气量按进入加热器汽量的0.5%设计，管内径应足够大，满足排气要求。启动排气接管与连续运行所需的排气接管分开，使得存在游离氧时，不腐蚀高压给水加热器。

所有疏水与蒸汽入口处，均装设冲击板，以保护管束。冲击板、护罩和其它用于防止可能发生的冲蚀的内部零件，其材料为不锈钢。

高压给水加热器上装有充氮保护接口。

高压给水加热器的汽侧和水侧均设有放水阀，用于停运和检修时泄压和排尽积水。高压给水加热器水侧有注水门，并在管系的最高点有放气阀,用于注水时排放管系内的空气。

就地水位计采用磁翻板液位计。

4、运行方式

高加设置正常和危急疏水口，高加疏水和危急疏水调节阀采用气动调节阀,采用逐级自流的疏水方式。给水温度变化率在升负荷时能达到3℃/min，降负荷时能达到2℃/min。

5、给水管道电动三通阀

型式：电动，锻造或铸造

设备数量：本工程每台机组共配置1台给水管道电动三通阀，两台机组共计2台。

设备用途：用于给水系统大旁路。

设备安装地点：汽机房。

8.26.2高压加热器投运前的检查与操作

8.26.2.1高压加热器禁止投入情况

1）高加保护及联锁失灵；

2）高加汽侧安全门动作不正常；

3）高加水侧漏泄；

4）一、二、三段抽汽逆止门卡涩或动作不正常。

8.26.2.2高压加热器投停操作原则

1）新安装或检修后的高加安全门，经校验合格后方可投入运行；

2）高压加热器投运时，应先投水侧再投汽侧；停运时，应先停汽侧再停水侧；高压加热器在锅炉上水时应投入水侧，投入水侧前要注水。汽侧投入时按抽汽压力由低到高的顺序投入，停止时按抽汽压力由高到低顺序停止；

3）高压加热器水侧注水时，汽侧水位明显上升，不允许投入；

4）加热器必须在就地水位计、水位开关、水位变送器完好投入，报警信号及保护装置能正常动作的情况下投入运行；

5）高压加热器原则上采用随机滑启、滑停的方式；

6）当不具备随机滑启、滑停的条件时，依压力由低到高逐台投入加热器；

7）投停过程中应严格控制高压加热器出口水温温升率≤55℃/h，不能超过110℃/h。

8.26.2.3高压加热器投运前的检查和准备

1）确认加热器及其管道冲洗合格，有关试验合格；

2）确认系统各气动阀调试好，控制气源投入正常；

3）检查各种信号电源、控制电源投入；

4）系统所有电动门测绝缘合格后送电；

5）检查各疏水阀动作正常；

6）检查打开所有表计、液位开关、变送器的信号门，打开水位检测隔离门投入就地水位计；

7）检查热工各种检测、控制、保护装置投入；

8）检查系统中各充氮及化学水清洗手动门关闭；

9）检查高压加热器汽侧、水侧放水门关闭，开水侧放空气门，见水后关闭；

10）检查高压加热器至除氧器连续排气一、二次手动门关闭，启动排气一、二次手动门开启；

11）检查高加供汽管入口放空气手动门关闭；

12）确认＃1、＃2、＃3高压加热器抽汽电动门、抽汽逆止门关闭；

13）确认＃1、＃2、＃3高压加热器抽汽电动门后疏水气动门、手动门打开，抽汽逆止门前、后疏水气动门、手动门打开；

14）检查高加正常疏水调节门前、后手动隔离门打开；高加事故疏水调节门前、后手动隔离门打开；

15）确认高加旁路电动门打开。

8.26.3.2高加解列

1）1#、2#、3#高加中任意一个高加解列，延时2s。

2）手动高加解列。

8.26.3.3一段抽汽电动门允许打开条件

1）一段抽汽电动门无故障。

2）3#高加入口电动门及1#高加出口电动门已开。

8.26.3.4一段抽汽电动门联锁关闭条件

1）高加解列。

2）汽机跳闸。

3）发电机跳闸。

4）OPC动作。

5）3#高加入口电动门及1#高加出口电动门关闭，延时2s。

8.26.3.5一段抽汽逆止门联锁关闭条件

1）高加解列。

2）汽机跳闸。

3）发电机跳闸。

4）OPC动作。

5）3#高加入口电动门及1#高加出口电动门关闭，延时2s。

8.26.3.6一段抽汽电动门前疏水门联锁打开条件

1）高加解列。

2）汽机跳闸。

3）发电机跳闸。

4）一段抽汽电动门关闭，延时2s。

5）一段抽汽逆止门关闭，延时2s。

6）机组负荷＜10%额定负荷。

7）一段抽汽管顶、管低壁温差＞50℃。

8.26.3.7一段抽汽电动门前疏水门联锁关闭条件。

1）机组负荷＞12%额定负荷

8.26.3.8一段抽汽逆止门后疏水门联锁打开条件

1）高加解列。

2）汽机跳闸。

3）发电机跳闸。

4）一段抽汽电动门关闭，延时2s。

5）一段抽汽逆止门关闭，延时2s。

6）机组负荷＜10%额定负荷。

7）一段抽汽管顶、管低壁温差＞50℃。

8.26.3.9一段抽汽逆止门后疏水门联锁关闭条件。

1）机组负荷＞12%额定负荷。

8.26.3.10二段抽汽电动门允许打开条件

1）二段抽汽电动门无故障。

2）#3高加入口电动门及#1高加出口电动门已开。

8.26.3.11二段抽汽电动门联锁关闭条件

1）高加解列。

2）汽机跳闸。

3）发电机跳闸。

4）OPC动作。

5）#3高加入口电动门及#1高加出口电动门关闭，延时2s。

8.26.3.12二段抽汽逆止门联锁关闭条件

1）高加解列。

2）汽机跳闸。

3）发电机跳闸。

4）OPC动作。

5）#3高加入口电动门及#1高加出口电动门关闭，延时2s。

8.26.3.13二段抽汽电动门前疏水门联锁打开条件

1）高加解列。

2）汽机跳闸。

3）发电机跳闸。

4）二段抽汽电动门关闭，延时2s。

5）二段抽汽逆止门关闭，延时2s。

6）机组负荷＜10%额定负荷。

7）二段抽汽管顶、管低壁温差＞50℃。

8.26.3.14二段抽汽电动门前疏水门联锁关闭条件。

1）机组负荷＞12%额定负荷

8.26.3.15二段抽汽逆止门后疏水门联锁打开条件

1）高加解列。

2）汽机跳闸。

3）发电机跳闸。

4）二段抽汽电动门关闭，延时2s。

5）二段抽汽逆止门关闭，延时2s。

6）机组负荷＜10%额定负荷。

7）二段抽汽管顶、管低壁温差＞50℃。

8.26.3.16二段抽汽逆止门后疏水门联锁关闭条件。

1）机组负荷＞12%额定负荷。

8.26.3.17三段抽汽电动门允许打开条件

1）三段抽汽电动门无故障。

2）#3高加入口电动门及#1高加出口电动门已开。

8.26.3.18三段抽汽电动门联锁关闭条件

1）高加解列。

2）汽机跳闸。

3）发电机跳闸。

4）OPC动作。

5）#3高加入口电动门及#1高加出口电动门关闭，延时2s。

8.26.3.19三段抽汽逆止门联锁关闭条件

1）高加解列。

2）汽机跳闸。

3）发电机跳闸。

4）OPC动作。

5）#3高加入口电动门及#1高加出口电动门关闭，延时2s。

8.26.3.20三段抽汽电动门前疏水门联锁打开条件

1）高加解列。

2）汽机跳闸。

3）发电机跳闸。

4）三段抽汽电动门关闭，延时2s。

5）三段抽汽逆止门关闭，延时2s。

6）机组负荷＜20%额定负荷。

7）二段抽汽管顶、管低壁温差＞50℃。

8.26.3.21三段抽汽电动门前疏水门联锁关闭条件。

1）机组负荷＞22%额定负荷.

8.26.3.22三段抽汽逆止门后疏水门联锁打开条件

1）高加解列。

2）汽机跳闸。

3）发电机跳闸。

4）三段抽汽电动门关闭，延时2s。

5）三段抽汽逆止门关闭，延时2s。

6）机组负荷＜20%额定负荷。

7）三段抽汽管顶、管低壁温差＞50℃。

8.26.3.23三段抽汽逆止门后疏水门联锁关闭条件。

1）机组负荷＞22%额定负荷。

8.26.3.24 #3高加入口电动门允许打开条件

1）3#高加入口电动门无故障。

8.26.3.25 #3高加入口电动门联锁关闭条件

1）高加解列。

8.26.3.26 #1高加入口电动门允许打开条件

1）#1高加入口电动门无故障。

8.26.3.27 #1高加入口电动门联锁关闭条件

1）高加解列。

8.26.3.28高加旁路电动门允许打开条件

1）高加旁路电动门无故障。

8.26.3.29高加旁路电动门联锁打开条件

1）高加解列。

2）#3高加入口电动门或1#高加出口电动门关闭。

8.26.3.30 #1高加事故疏水阀联锁打开条件。

1）#1高加液位高高，延时2s。

8.26.3.31 #1高加事故疏水阀允许关闭条件。

1）无1#高加液位高高信号。

8.26.3.32 #1高加事故疏水阀联锁关闭条件。

1）#1高加液位＜ mm,延时2s。

8.26.3.33 #2高加事故疏水阀联锁打开条件。

1）2#高加液位高高，延时2s。

8.26.3.34 #2高加事故疏水阀允许关闭条件。

1）无#2高加液位高高信号。

8.26.3.35 #2高加事故疏水阀联锁关闭条件。

1）1#高加液位＜ mm,延时2s。

8.26.3.36 #3高加事故疏水阀联锁打开条件。

1）#3高加液位高高，延时2s。

8.26.3.37 #3高加事故疏水阀允许关闭条件。

1）无#3高加液位高高信号。

8.26.3.38 #3高加事故疏水阀联锁关闭条件。

1）#3高加液位＜ mm,延时2s。

8.26.4高压加热器系统的试验

8.26.4.1高压加热器在投运前应进行水位保护传动试验。

8.26.4.2检查确认高加水位保护试验不影响机组安全运行或高加的保养和检修工作。

8.26.4.3高压加热器的水位保护试验。

1）试验时间：在锅炉点火前，给水泵启动，给水母管起压后进行试验。

2）试验步骤：

（A）将高加水侧投入，模拟条件开启#1、#2、#3高加抽汽电动门及抽汽逆止门。

（B）联系热工人员模拟#3高加水位高III值信号，查高加子组自动停运，#1、#2、#3高加抽汽电动门关闭，高加三通阀切至旁路，#1高加出口电动门关闭。

（C）联系热工人员恢复信号，将高加切为水侧正常运行方式。

（D）按上述﹙A﹚、﹙B﹚、﹙C﹚步骤，分别做#2、#3高加水位高III值跳高加试验。

（E）将系统恢复至试验前的状态。

8.26.5高压加热器的投运

8.26.5.1高压加热器水侧的投入

1）关闭汽、水侧放水门，开启各高压加热器出水管路放空气门；

2）确认高加事故疏水扩容器喷水投入“自动”；

3）打开高压加热器水侧注水一、二次电动门开始注水，空气门见水后关闭；

4）注意高压加热器注水过程中汽侧水位不应上升，管道和本体不应有剧烈振动现象，温升率≤55℃/h；

5）当高压加热器水侧压力与给水管路压力相等时，关闭高压加热器注水一、二次门，打开高压加热器出入口电动门，注意给水压力、流量稳定；

6）高压加热器出入口电动门全开后，关闭高压加热器旁路电动门，检查旁路电动门确已严密关闭。

8.26.5.2高压加热器汽侧的投入

1）高加原则上应随机组滑启，当不能随机组滑启时应按抽汽压力由低到高的顺序依次投入；

2）投运初期，各高加疏水由事故疏水排至高加事故疏水扩容器；

3）开启启动排气手动门；

4）检查一、二、三段抽汽管路疏水门开启,开启一、二、三段抽汽逆止门暖管30分钟；

5）缓慢开启抽汽电动门直至全开，控制高加出水温度变化率≤55℃/h，维持高加有一定水位；

6）启动排气手动门见汽后关闭，打开连续排气一、二次手动门；

7）当相邻高加抽汽压差满足逐级疏水逐级自流要求后逐渐关小事故疏水和开大正常疏水，疏水倒为正常方式，调节加热器水位在正常范围内后投入加热器水位调节自动；

8）检查高加进出水温度、汽侧水位正常，疏水阀调节情况良好；

9）主机负荷小于10％时，检查一、二段抽汽管路疏水门开启，主机负荷大于10％时，检查三段抽汽管路疏水门关闭。

8.26.5高压加热器的运行维护

8.26.5.1检查高加水位正常水位，注意监视水位变化，防止低水位及高水位运行。

8.26.5.2检查高加水位自动调节良好，维持水位稳定，无大幅波动现象，每班核对一次就地与画面水位指示。

8.26.5.3检查高加进汽压力、进汽温度各、疏水温度与相应负荷下对应抽汽压力、温度相等。

8.26.5.4检查高加进、出口水压力和温度与相应负荷对应。

8.26.5.5高加运行中连续排气必须连续投入。

8.26.5.6注意高加疏水端差的监视，正常水位时，疏水端差为5.6～11℃，若疏水端差过大,则疏水冷却段可能部分进汽，应及时调整水位；

8.26.5.7运行中给水的PH值≥9.6，给水溶氧≤7μg／l。

8.26.5.8高加及管道保温良好，各管道、阀门、表计等连接处无漏汽、漏水现象。

8.26.5.9高加及管道无振动，汽水冲击现象。

8.26.5.10疏水调节阀动作灵活平稳，无振动、卡涩现象，且就地开度指示与画面指示一致。

8.26.5.11高加疏水调节阀自动调节失灵时，就切为手动调节，并联系检修尽快处理。若因疏水调节阀故障或自动失灵手动调节无法维持高加水位稳定时，应将高加退出运行，等处理正常后，再将高加投运。

8.26.5.12注意负荷与疏水调节阀开度的关系，若因疏水调节阀故障或加热器管子泄漏，无法维持高加水位时应解列高加。

8.26.6高压加热器的停运

8.26.6.1高加的正常停运

1）高加原则上应随机组滑停，当不能随机组滑停时按抽汽压力由高到低、先汽侧后水侧的顺序停运；

2）缓慢关闭一、二、三段抽汽电动门，控制高加出水温度变化率≤55℃/h；

3）当相邻高加抽汽压差不能满足疏水逐级自流要求后将疏水倒至高加事故疏水扩容器；

4）主机负荷小于10％时，检查一、二、三段抽汽管路疏水门开启；

5）当一、二、三段抽汽电动门全部关闭后，关闭一、二、三段抽汽逆止门；

6）关闭连续排气一、二次手动门；

7）打开高加水侧旁路电动门，关闭高加水侧出入口电动门；

8）根据检修需要关闭正常疏水及事故疏水调节阀前后手动门，开启高加水侧、汽侧放空气门，检查压力应逐渐降至零，注意在开启启动排气手动门和汽侧放水阀开启时，应确认抽汽电动门后疏水阀关闭严密，否则将影响真空；

9）加热器停止后需采取充氮保护时，充氮操作应随水侧放水同时进行。

8.26.6.2高加的紧急停运

1）紧急停运条件

（A）汽水管道破裂，直接威胁设备及人身安全；

（B）高加水位高处理无效，且保护未动；

（C）高加水位显示失灵，无法监视水位。

2）紧急停运操作

（A）立即关闭一、二、三段抽汽电动门及抽汽逆止门，检查抽汽管路疏水门自动开启；

（B）打开高加水侧旁路电动门，关闭高加水侧出入口电动门，注意给水压力和流量稳定；

（C）检查高加事故疏水调节门自动开启，关闭正常疏水调节门，注意疏水扩容器减温水在自动，关闭高加连续排气一、二次手动门；

（D）当高加水位高保护动作后，应及时查明原因，严禁在高加发生漏泄时强行投入高加；

（E）机组在高加退出运行时应保证各监视段压力及锅炉参数不超限，否则应限制机组负荷。

8.26.6.3高加停运后的保养

1）高加停运后对水侧和壳侧应进行保护；

2）在机组运行过程中短时停运在壳侧充满蒸汽和适当地调节水侧给水的PH值作为保护；

3）在机组停运时间较长时壳侧须完全干燥后充入干的氮气进行保护，水侧须加大联氨注入量

使加热器内的浓度提高到200PPM，并增加氨来调节和控制PH值为10。

8.26.7高压加热器的异常及事故处理

8.26.7.1加热器水位高

1）现象：

（A）画面及就地指示加热器水位升高，画面上加热器水位高报警；

（B）加热器出口水温降低；

（C）加热器事故疏水调节阀开启调节水位；

（D）加热器水位升高过快时，可能会引起加热器水位高保护动作，造成加热器解列。

2）原因：

（A）加热器水位自动调节失灵；

（B）加热器疏水调节阀故障；

（C）加热器之间压差不够疏水不畅通；

（D）机组升、降负荷过快或发生甩负荷及过负荷；

（E）加热器管子泄漏。

3）处理：

（A）加热器水位自动调节失灵时，切为手动调节，并通知检修人员尽快处理；

（B）正常疏水阀故障时，依靠危急疏水阀调节加热器水位，并联系检修尽快处理；

（C）适当降低机组升、降负荷率，发生甩负荷时，加强监视，必要时手动调节；

（D）若加热器水位高，同时给水流量增大，加热器出口及疏水温度下降，并伴有振动、冲击现象，确认为加热器管子泄漏时，应立即解列加热器；

（E）在处理过程中，当加热器水位高至保护值时，加热器应解列，否则手动解列。

8.26.7.2高加水位低

1）现象；

（A）画面及就地指示加热器水位低，画面上加热器水位低报警；

（B）加热器下端差增大；

（C）加热器疏水管道振动。

2）原因：

（A）高加水位调节不好；

（B）事故疏水门漏泄量大。

3）处理：

（A）若高加水位调节不好，应检查压缩空气是否投入，同时联系热控人员处理；

（B）若事故疏水门漏泄量大，根据情况停止高加运行，联系检修处理。高加事故疏水手动门不能关闭，防止高加水位高时疏水排不过来，造成汽水倒流。

8.26.7.3加热器端差大

1）现象：

加热器端差高于设计值。

2）原因：

（A）加热器管子结垢，热阻增大；

（B）加热器内不凝结气体积聚；

（C）加热器水位过高或过低；

（D）加热器旁路电动门不严密，内漏；

（E）加热器进出口水室隔板泄漏。

3）处理：

（A）加热器停运后进行清洗；

（B）短时开启加热器启动排气手动门后关闭，调整连续排气门开度；

（C）检查加热器水位自动调节阀动作是否正常，疏水阀是否故障，恢复加热器正常水位；

（D）检查关严加热器旁路电动门；

（E）加热器出口水温明显下降，抽汽系统运行正常，确认为进出口水室隔板泄漏时，应解列加热器处理。

8.26.7.4加热器振动

1）现象：

加热器振动。

2）原因：

（A）加热器水侧空气未排尽；

（B）加热器水位过低，大量蒸汽直接冲刷管束；

（C）加热器投运速度过快；

（D）蒸汽管道振动引起加热器振动。

3）处理：

（A）进行水侧排空；

（B）调节疏水阀开度维持加热器正常水位；

（C）加热器投运前要充分预暧，并控制温升率在许可范围内；

（D）加热器发生强烈振动时，应解列加热器，振动消除后重新投运。

8.26.7.5加热器超压

1）现象：

（A）画面及就地指示加热器压力高于正常值；

（B）加热器安全门可能动作。

2）原因：

（A）机组过负荷，造成抽汽压力过高；

（B）加热器水侧断水，抽汽逆止门未关或未关严；

（C）上级加热器水位过低，导致蒸汽直接进入本级加热器。

3）处理：

（A）适当降低机组负荷；

（B）检查关闭抽汽电动门和抽汽逆止门；

关闭上级至本级加热器疏水门，待加热器正常水位后重新开启。

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