200MW機組高壓加熱器系統順序控制

車增杰 鄭斌

【摘要】本文介紹了200MW機組高壓加熱器系統順序控制的現狀及前景，細致講解了高壓加熱器及相關設備的工作原理，詳細介紹了高壓加熱器系統順序啟動控制及停運的條件、步驟和形式。

【關鍵詞】高壓加熱器，順序控制，啟動控制，停運控制

1我國200MW發電機組高壓加熱器順序控制的現狀

目前我國200MW發電機組高壓加熱器大都配置兩臺高壓加熱器，其連接方式分為大旁路和小旁路兩種。大旁路系統中兩臺高壓加熱器由一個進口三通閥和一個出口閥控制，控制方式主要有水壓液動控制和電動控制。小旁路系統是每臺高壓加熱器都有自己的旁路系統，一般只采用電動控制。某臺加熱器故障時，鍋爐給水溫度下降不多，兼顧安全性和經濟性，現在大多數電廠采用大旁路系統。

2高壓加熱器的工作原理

高壓加熱器由殼體和管系兩大部分組成，在殼體內腔上部設置蒸汽凝結段，下部設置疏水冷卻段，進、出水管頂端設置給水進口和給水出口。當過熱蒸汽由進口進入殼體后即可將上部主螺管內的給水加熱，蒸汽凝結為水后，凝結的熱水又可將下部疏冷螺管內的部分給水加熱，被利用后的凝結水從疏水口流出高壓加熱器殼體。

3高壓加熱器的順序控制

3.1高壓加熱器的順序控制簡介

高壓加熱器的順序控制是將復雜的熱力生產過程劃分為若干個局部可控系統，配以適當的順序控制裝置，通過它的邏輯控制電路發出操作命令，使局部可控系統中的有關被控對象按照啟停和運行規律自動地完成操作任務。

現代電廠高壓加熱器的順序控制以匯編語言為基礎的順序控制裝置的軟件體系，其優點是占用的存儲容量小，軟件的運行速度快，可以完成系統軟件的基本任務與中斷服務程序的設計，分別對各種應用模塊服務請求及其調度做出響應。

3.2高壓加熱器啟動的順序控制

按照高壓加熱器組本體金屬溫度高低，啟動可分為冷態啟動、熱態啟動，冷態啟動又可分為隨機冷態啟動和帶負荷冷態啟動。

高壓加熱器啟動時，本著先接通水側、后接通汽側的原則，且每前進一步都要判斷上一步的回報信號。

3.2.1高壓加熱器的冷態隨機啟動

冷態隨機啟動指在汽輪機尚未沖轉之前，高壓加熱器組所處狀態為：給水旁路關閉； 給水出/入口電動門打開，高壓加熱器組內部通水； 汽機各段抽汽電動門全開，高壓加熱器組內部通汽。在這種狀態下，在汽機沖轉、定速、逐步帶負荷的過程中，給水管道及高壓加熱器本體均緩慢受熱、逐步升溫，通水通汽一段時間后，投入高壓加熱器水位調節系統，啟動即告結束。這種運行方式較好地避免了高壓加熱器本體及給水管道受過快的熱沖擊。

3.2.2高壓加熱器的冷態帶負荷啟動

帶負荷冷態啟動指在機組帶一定負荷之前，高壓加熱器組所處狀態為：給水旁路打開； 給水出/入口電動門關閉，高壓加熱器組內部不通水；汽機各段抽汽電動門關閉，高壓加熱器組內部不通汽。當負荷達到一定值，給水溫度達到100℃以上時，稍打開各段抽汽電動門，給高壓加熱器加溫，使處在常溫下的高壓加熱器設備及各部件溫度逐步提高，為通過高溫給水做預熱準備。當高壓加熱器設備及各部件溫度升高并接近給水溫度時，逐步打開高壓加熱器組出/入口給水電動門，逐步關閉旁路電動門。在整個過程中，要嚴格控制給水的溫度升降率，溫差升降過快會造成高壓加熱器設備及部件的損壞，用溫度升降率限制和閉鎖給水或抽汽電動門的開閉動作和大小。

3.2.3高壓加熱器的熱啟動

熱態啟動指在運行中，高壓加熱器組暫停一段時間后再啟動。啟動前，給水旁路、給水出/入口電動門和抽汽電動門均關閉。當需要繼續啟動時，由于高壓加熱器設備及各部件溫度仍保持較高溫度，故通水不會造成熱沖擊。先逐步打開給水出/入口電動門，逐步關閉給水旁路，抽汽壓力由低到高逐步打開抽汽電動門。

3.3機組高壓加熱器停止運行的順序控制

高壓加熱器順序控制停止步序：高壓加熱器停止運行時，本著先停汽側后停水側的原則，且每前進一步都要判斷上一步的回報信號。首先關閉一段抽汽止回閥及電動閥后，疏水10min，然后在關閉二段抽汽止回閥及電動閥，同樣疏水10min，依次類推。最后關閉1號高壓加熱器水側入口三通閥和3號高壓加熱器水側出口閥。

3.3.1正常停止運行

正常停止指高壓加熱器組因其他原因非事故狀態下停止。首先抽汽壓力應由高到低順序關閉抽汽電動門，而且關門速度不能過快，要把給水溫度下降率控制在一定范圍內，且高壓加熱器水位應處于自動調節狀態，待抽汽電動門全關后，再全開疏水門，放掉高壓加熱器內的水，壓力消失后，關閉給水出/入口電動門，打開給水旁路。

在給水溫降率不超限的條件下，逐級緩慢關閉各段抽汽電動門。高加組內壓力低于一定值時，關閉高加組的給水出/入口電動門。在過程中，若抽汽電動門全關閉或高加內壓力接近和等于除氧器壓力時，要關閉至除氧器的疏水調節門，避免倒汽。給水門和抽汽門全關后，要發指令切除各高加的水位自動系統至手動狀態，并且將至疏水擴容器的疏水調節閥全開，疏凈高加內的凝結水。

3.3.2緊急停止運行

事故停止指當機組突然發生甩負荷或高壓加熱器水位達到危險值時，必須立即緊急停運高壓加熱器組。此時應立即全關給水出/入口電動門，打開旁路，同時快速關閉抽汽電動門，防止高壓加熱器本體升溫和超壓，防止給水管道冷卻過快，引起管道熱應力，保證緊急安全停運。當發生事故要求高加緊急停運時，要關閉給水門，同時快速關閉抽汽門（選快開控制檔），兩條件同時滿足后，要發指令切除各高加的水位自動系統至手動狀態，并且將至疏水擴容器的疏水調節閥全開，疏凈高加內的凝結水。

4高壓加熱器順序控制設計的意義

順序控制系統實現了對子組級程控進行自動啟、停及順序控制，減少了操作人員在機組啟、停和運行時，子組級程控常規操作。各子組級程控也能獨立地進行啟、停操作。操作人員可以在動態邏輯圖上查看每一個相關設備的狀態、啟和停的許可條件及操作順序，也可在動態邏輯圖上直接啟、停每一個相關設備。

參考文獻：

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