高加疏水系统

秦山核电公司300MW核电机组系统教材

高加疏水系统

秦山核电公司

2002年3月

高加疏水系统

课程时间：1小时

学员：

先决条件：

目的:

本部分结束时，使学员能具有以下一些能力：

1．能阐述高加疏水系统的目的和功能。

说明系统的目的和功能。

简要说明为什么要求这些功能。

2．主要设备

说明以下设备的性能参数和运行原则：

—1#高压加热器的疏水管

—2#高压加热器的疏水管

—3#高压加热器的疏水管

—高压疏水扩容器（也包括与高压加热器相连的疏水管）

—除氧器（也包括与高压加热器相连的疏水管）

—汽水分离再热器（也包括与高压加热器相连的疏水和扫汽管、阀）

—水位计

—疏水控制器

—正常疏水阀

—紧急疏水阀

—安全阀

说明以上设备的功能

3．运行模式

使用流程图，画出流道（气、液、电路），并给出以下各运行模式的主要设备状态：

—正常运行

—正常运行模式的描述

—启动和正常运行

—加热、逐级投入

—低负荷运行

—高负荷运行

—随汽机降负荷退出运行

—异常运行

—高水位切除

—水位计故障

—安全阀动作

—高压加热器传热管破裂

—疏水阀故障

—3#高压加热器退出运行

—高加疏水系统主要故障的判断和处理

—失去动力电源

—失去仪用空气

—停用保养

4．仪表

使用流程图

—说明现场可验证的参数

—汽机功率

—1#、2#、3#高压加热器水位

—疏水阀开度

—其它重要的系统参数

—水位“高”、“低”报警

—给出报警信号的含义

—使用报警响应清单，说明操作人员为什么必须进行这些操作和核查

—给出正常运行时参数的近似值

—简要说明运行限值

内容：

—系统的目的

—系统功能

—设备描述

包括1#、2#、3#高压加热器的疏水管；高压疏水扩容器（也包括与高压加热器相连的疏水管）；除氧器（也包括与高压加热器相连的疏水管）；汽水分离再热器（也包括与高压加热器相连的疏水和扫汽管、阀；水位计；疏水控制器；正常疏水阀；紧急疏水阀；安全阀。

—仪表和控制

汽机功率；1#、2#、3#高压加热器水位；疏水阀开度；给出正常运行时参数的近似值；简要说明运行限值。

—运行模式

—正常运行模式的描述

加热、逐级投入；低负荷运行；高负荷运行；随汽机降负荷退出运行。

—异常运行模式的描述

高水位切除、水位计故障、安全阀动作、高压加热器传热管破裂、疏水阀故障、3#高压加热器退出运行、高加疏水系统主要故障的判断和处理。

—停用保养

运行事件分析

—选择一到两个与本系统有关的运行事件进行分析，加深学员对本系统的理解。

教学方针：

讲座：

—教师需要：

1．大张流程图

2．投影仪

3．白板

评定：涵盖课程内容的中间测试和终考。

培训人员所用文件：

—教材：高加疏水系统

—流程图：高加疏水系统图

目录

高加疏水系统 (i)

目录 (v)

1. 概述 (1)

2. 高压加热器水位控制和保护 (1)

3. 高压加热器运行要点 (2)

4. 运行事件分析 (3)

5. 练习和答案 (4)

1.概述

高压加热器是电站中的重要辅助设备，是回热循环的一个重要部分。它利用高压缸的抽汽来加热给水，使一部分做过一定功的蒸汽热量全部回收，从而减少排汽损失，提高电站热循环效率，另一方面提高进入蒸汽发生器的给水温度，降低蒸发器传热管内外温差，有利于减少传热管的热应力。秦山核电站1号机组采用3高3低1除氧的回热系统，配置3台高压加热器，分别利用高压缸第四级、第六级、第九级后抽汽进来的加热给水，使给水最终温度达到221℃（额定工况下）。

3台高压加热器采用单列、卧式布置，配置小旁路，每台高压加热器都设置有疏水冷却段，3台高压加热器正常疏水逐级疏至下一级高压加热器，最后输入除氧器。一旦高压加热器水位高时，可由紧急疏水直接疏至疏水扩容器。1号高压加热器还接受MSR二级再热器正常疏水和扫汽，2号高压加热器还要接受MSR一级再热器的正常疏水和扫汽。

高压加热器的加热蒸汽是从高压缸抽出来的含有一定湿度的湿饱和蒸汽，在加热器进汽口设置有不锈钢防冲板各加热器均设置凝结段和疏水冷却段。

凝结段是利用蒸汽冷凝时的潜热加热给水的，凝结段内有一组隔板使蒸汽沿着加热器长度方向均匀地分布。进入该段的蒸汽在隔板的导向下，以适当和线速度和质量速度，均匀地流过管子，最后流向加热器尾部。

位于壳体一端的排气接近可排除非冷凝气体。

冷凝的液体以及通过疏水进口管座进入的附加疏水或从较高压力的加热器来的逐级疏水都积聚在壳体的最低部位。这些疏水（冷凝水）通向疏水冷却段。

疏水冷却段进一步把离开凝结段的疏水的热量传递给进入加热器的给水，而使疏水温度降到饱和温度以下。疏水冷却段位于给水进口侧，并由包壳板封闭。

加热器基本上是金属焊接式装配从而减少了因法兰联接造成泄漏的可能性。水室配置有一个使用压力密封盖的锅炉气包式人孔。水室采用简单的半球型封头设计使之能适应各种运行压力。

每台除氧器在额定工况时接受高压加热器疏水水量254.6t/h高压加热器疏水，疏水压力为0.676MPa（表压），温度138.9℃。

2.高压加热器水位控制和保护

高压加热器水位由水位调节装置进行控制，由高压加热器液位发送器输出的液位信号与设定的液位进行比较，然后输出信号去控制高压加热器流水调节阀，水位调节器亦可换为手动控制，人工调节疏水阀开度来调整水位。

高压加热器水位保护简述如下：

1.1号高压加热器水位：正常水位设定在壳体中心线以下634mm±38mm，上限和下限时分别

会发出水位“高”“低”声光报警信号，“高水位”报警的同时会自动打开1号高压加热器紧急疏水阀GSS-13V。正常水位以上+88mm发出“高高”流水位声光报警的同时，1号高压加热器给水旁路阀全开，进出口阀在旁路阀全开后关闭，同时关闭I段抽汽逆止阀，1号高压加热器进汽阀。关闭1、2号MSR二级正常疏水逆止阀。

2.2号高压加热器水位：正常水位为离壳体中心线以下58

3.5mm处。在正常水位下38mm发

出“水位低”声光报警；正常水位上38mm发出“水位高”声光报警，同时打开紧急疏水阀GSS-11V；在正常水位以上88mm时发出“水位高高”声光报警，同时2号高压加热器旁路阀全开，关闭1号高压加热器正常疏水阀G-02V，联动关闭二段轴汽逆止阀、2号高压加热器进行汽阀和1、2号MSR一级正常疏水逆止阀。

3.3号高压加热器水位：正常水位为离壳体中心线以下563.5mm处。当水位低于正常水位38mm

时发出“水位低”声光报警信号；当水位高于38mm时发出“水位高”声光报警信号，同时开启3号高压加热器紧急疏水阀；当水位高于正常水位88mm时，发出“水位高高”声光报警信号，同时3号高压加热给水旁路阀全开，关闭2号高压加热器正常疏水阀调节阀GSS-09V，联动关闭3段抽汽逆止阀和3号高压加热器进汽阀。

高压加热器高高水位保护主要是为了防止高压加热管束破裂，满水而造成汽轮机水击事故。

每台高压加热器汽、水侧都装置有安全阀，其目的是防止汽、水侧超压。在稳定工况运行时，汽、水侧不会超压，只有当高压加热器水侧钢管泄漏（爆管）或保护动作，MSR疏水、扫汽仍进入时将会使高压加热器汽侧超压。当主给水隔阀突然关闭时可能会出现水锤而使水侧超压。

1、2、3号高压加热器水侧安全阀整定值均为9.8MPa，汽侧安全阀整定值则分别为

2.98MPa;1.65MPa;0.9MPa。

3.高压加热器运行要点

高压加热器启动或运行工况变动时，高压加热器温度变化率限定≤56℃/时，必要时可允许≤110℃/时，其目的是使厚实的水室锻件、壳体和管束有足够的时间进行加热和散热，以防止热冲击。

加热器启动时，首先应将加热器水侧的空气阀开启，然后缓慢开启加热器注水阀，向加热器内部注水。加热器内部空气排尽后关闭水侧空气阀，开启加热器入口水阀，关闭注水阀，然后缓慢开启出水阀（加热器后给水管路中有压力）关闭给水旁路阀。水侧投入运行后方可投入汽侧。投入汽侧顺序是开启疏水出口阀，打开蒸汽进口阀门，使蒸汽进入壳体，按建议升温速率升温直至运行温

度，然后将上一级高压加热器疏水导入加热器，对1、2号高压加热器还应将MSR一级、二级疏水导入。在开启蒸汽阀同时开启加热器汽侧空气阀，将非冷凝气体排至除氧器，高压加热器投入运行顺序为3、2、1号，这样使给水温度逐步提高，以利高压加热器投入速度。

加热器在低负荷情况下投入时，因逐级疏水的加热器之间的压差可能不足以克服加热器内部的阻力损失和标高差，在这种情况下，疏水应通过紧急疏水阀排至高压疏水扩容器，并通过手动调整紧急疏水阀开度来控制加热器水位。一旦压差足够，再进行正常的逐级疏水。

调整加热器水位使之在正常水位范围内，不允许加热器水位过低（低于低水位25mm），而使蒸汽流过疏水冷却段。

加热器正常运行时应加强对加热器传热端差的监督。

加热器停止顺序：关闭一级疏水进口阀；关闭进汽阀；关闭疏水出口阀；关闭空气阀；开启给水旁路阀；关闭给水进口阀；关闭给水出口阀；开启加热器壳体侧放水阀、空气排大气阀；放尽加热器内部剩余凝结水。

应调整水的化学成份，以适应加热器的水质要求，因此应保持给水溶氧量≤7ppb，pH值≥9.6，铁离子≤5ppb，高压加热器疏水铁离子≤5ppb。

停用保养。高压加热器长时间停用时，水侧应采用持压防腐，注入pH值≥10. 00，联氮浓度为200ppm给水。汽侧则在放尽积水完全干燥后关闭所有阀门，并在加热器内部充氮保养。

4.运行事件分析

5.练习和答案

1.高压加热器正常疏水量为多少？疏向何处？

答案：3台高压加热器正常疏水逐级疏至下一级高压加热器，最后输入除氧器。每台除氧器在额定工况时接受高压加热器疏水水量254.6t/h高压加热器疏水，疏水压力为0.676MPa（表压），温度138.9℃。

2.30万机组高加与低加，为啥设蒸气冷却段（或器）？

答案：为了消除表面式加热器端差存在，从而提高发电厂的经济性，因此30万机组在过热度较高的抽气点上装设蒸气冷却段（或器），使给水吸收一部分过热度放出的热量，提高给水温度，改善端差，提高经济性。

3.具有过热蒸汽冷却段落、饱和蒸汽冷凝段和疏水过冷段的加热器称为三段式高压加热

器。

4.高加过热段的加热蒸汽不能冷却到饱和温度，必须留有温度过热读，以确保管壁干燥，

不出现汽水两相流动。