汽轮机组高压加热器

汽轮机组高压加热器

说

明

书

1、概述

高压加热器（简称高加）系利用汽轮机抽汽加热锅炉给水，使达到要求的温度，以提高电厂热效率。

300MW机组本高加为卧式布置，U形管式，双流程，传热段为过热-凝结-疏冷叁段式，全焊结构，水室自密封人孔，给水大旁路系统。

本系统高加共3台，设备型号示例：JG-1000-Ⅰ的1000表示名义换热面积1000㎡，Ⅰ表示按加热蒸汽压力由高到低顺序排列的第1台；按给水流向由Ⅲ型高加流向Ⅱ型，再流向Ⅰ型，最终流出至锅炉。

2、工作原理

来自给水泵的高压给水首先进入高加水室，因行程隔板的阻挡给水进入占一半管板的进水侧管孔的U形管内，流经U形管而被管外的蒸汽介质所加热，出U 形管至水室的出水侧，经出水接管流出体外，然后流向另一台汽侧压力更高的上一级高加。

来自汽轮机的抽汽进入高加体内的过热蒸汽冷却段的包壳内，它加热给水而本身被冷却后出包壳而进入蒸汽凝结段，由上而下向下流动和被冷凝成疏水而积聚在壳体底部，疏水进入疏水冷却段包壳，被冷却后最后流出体外，经疏水调节阀控制流向下级高加或除氧器。

3、结构

高加本体由水室、管系和壳体等组成，见图1。

3.1 水室

水室系半球形球壳，材质德国牌号P355GH，与管板焊成一体，行程隔板用螺栓连接，检修时可拆卸，从人孔取出。水室顶部有自密封人孔，密封圈垫块材料为高强度柔性石墨-不锈钢丝，拆卸人孔时先把四合环拆除，再把人孔盖取出。

装人孔盖后将螺栓预紧，待给水升压后密封圈受压缩变形从而达到密封，此时预紧螺栓会向上伸长，在运行稳定一个阶段以后可将螺母向下拧到底。

水室顶上的放气口，可在投运进入给水时打开以排去内部空气。水室底部的放水口可在停用时放空内部存水，并可用作管侧（水侧）充氮口。

3.2 管系

管系由管板、U形管、隔板、拉杆等组成，管板材质20MnMo钢锻件，表面堆焊有一层低碳钢以改善焊接性能。U形管材质为美国牌号SA-556C2碳素钢管，隔板以及蒸冷、疏冷段包壳由碳钢板制成，在蒸冷包壳蒸汽入口处和前级疏水入口处均设有不锈钢防冲板。U形管和管板之间的连接采取焊接+胀接，胀接是用高的压力作液压胀管。焊接采取优质焊材和工艺，确保不漏。

3.3 壳体

壳体由短节、筒身、封头和支座等组成，短节、筒身、封头均由16MnR容器钢板制成，仅Ⅰ型高加的短节由15CrMoR容器钢板制成。壳体上设有各种接管，在壳体中部装有抽空气口，还有放气口、放水口等。

壳体底部配备三个支座，在管板下面的是固定支座，在尾部和中部装有滚动支座。在理论上它可以是双支承形式，即在运行时由固定支座和尾部滚动支座承载，中间的支座可以不承载，当必须抽壳检修管系时把壳体沿切割线切割，由中间和尾部滚动支座支承着把壳体移动向后退出。

4 监控部件

高加应设有的监控部件

4.1 磁性液位仪，用于就地观察水位变化。

4.2 壳侧（汽侧）安全阀。

防止汽侧超压，在管子破裂或管端焊缝大量泄漏以及汽压过高时起跳。

4.3 管侧（水侧）安全阀，装设在给水管道上，当给水进、出口阀关闭，而汽侧继续进汽时给水膨胀超压等因使它起跳，以防止管系超压而起到保护作用。4.4 压力表和温度计

在高加本体以及各汽、水管道上应设置压力表和温度计作监控仪表。

4.5 平衡容器

平衡容器把壳体内疏水位变化转换成位差压力变化，以便输出电信号，为水位调节系统（或危急疏水）提供信号。

4.6 电接点液位仪，用于水位的电信号输出，作远方控制室的水位显示监视和高、低水位报警以及自动保护的信号源。

4.7 高加的水位调节和危急疏水

高加的水位调节，由平衡容器把疏水位变化发生为位差压力变化，经差压变送器输出电信号，经电子调节系统综合后输出操作电信号，驱使疏水调节阀的电动执行机构移动阀杆升降，见图2。或采用气动调节系统，由平衡容器发生的位差压力变化，经差压变送器输出电信号，再经电一气讯号转换和气动调节系统输出压缩空气信号，作用在气动调节阀的顶部薄膜气室内，产生推力推动阀杆移动，见图3。危急疏水阀的动作与上述相同，此阀动作后疏水就排出体外。

4.8 高加保护

高加的给水保护系统为大旁路系统，即叁台高加共用一套保护系统，见图4。其给水进口阀采用电动给水三通阀，出口阀为电动给水闸阀。给水三通阀和给水闸阀之间还用旁路管连接，形成一个绕过高加的给水旁路。一般在用户认为国外引进的电动给水三通阀和电动给水闸阀能达到可靠开启和关闭则不再另加关断阀；如用户认为需要可另加关断阀，即另外再设置三个电动闸阀，以便于高加事故时不停汽机对高加进行检修。

当任一台高加U形管破裂或管端密封焊泄漏使水进入壳侧（即汽侧）壳体内、或疏水系统出现故障，导致水位迅速上升，由电接点液位仪（或其他发讯装置）发出报警电信号，当达到正常水位以上第一个报警水位即一高水位时，发出灯光、铃声信号，引起工作人员注意；当水位再往上达到二高水位，电信号自动使危急疏水阀开启；再往上达到三高水位，电信号自动使电动给水三通阀和电动给水闸阀关闭。当此三通阀关闭时，即同时开启了阀内的旁路口，给水从旁路口流向旁路管道而流向锅炉，而高加就解列停运。电动给水三通阀和电动给水闸阀达到全开的动作时间为25～40秒。此三高电信号还同时联锁高加进汽的抽汽逆止阀，使这抽汽逆止阀关闭，把高加和抽汽管道隔断，防止出事故时高压给水反冲入汽机。

相反在高加运行水位过低达到一低水位时，电信号便发出灯光和或铃声，以告诉工作人员水位低了，应采取措施处理；如水位继续降低到二低水位时，因二低水位无危险性，可以不接保护而不自动切除高加，仅告诉工作人员应紧急采取措施处理。

5 安装

5.1 安装前应熟悉图纸和说明书，以及电力设计院的施工图。

5.2 设备运抵现场后，用户须按装箱单或清单逐一检查清点，并妥善存放各零部件，以免混淆和丢失。

设备不宜露天放置，更不得放置于潮湿处，冬季存放应采取防冻措施，保证设备壁温大于5℃。

5.3 安装加热器其中心轴线需水平，高低差不得大于5mm，且不准向后倾斜，即头高尾低，否则将引起显示水位失真。

5.4 对于法兰接口，连接前须清理干净法兰密封面，不得有任何影响密封的杂