摘要：高加联成阀是高压加热器保护系统的重要组成部分，主要用于在高压加热器内水位超过特定阈值时，快速关闭主路给水，隔离高压加热器水侧，并引导给水进入旁路，从而防止高加汽侧水位快速上升导致的严重事故发生。

高加联成阀是高压加热器保护系统的重要组成部分，主要用于在高压加热器内水位超过特定阈值时，快速关闭主路给水，隔离高压加热器水侧，并引导给水进入旁路，从而防止高加汽侧水位快速上升导致的严重事故发生。

工作原理

结构特点

应用实例

在高压加热器中，高加联成阀的作用尤为重要，尤其是在处理高加水位异常的情况时，能够迅速关闭主路给水，防止因水位过高导致的设备损坏和安全事故。此外，高加联成阀的设计还考虑到了操作的简便性和安全性，确保在紧急情况下能够迅速有效地响应。

高加联成阀又是三通阀，其工作原理近似于活塞。当高加水位高III值时电接点将高加水位高III值的电信号传给高加保护电磁阀，高加保护电磁阀开启通过高加保护水（从凝结水母管引来一路凝结水作为高加保护水）注水将高加联成阀利用压力将高加联成阀打开，因为上下结合面压力的不同将其打开同时高加水侧直接经过高加旁路进入给水泵经过升压进入锅炉。

连成阀是活塞阀，也可以说是四通阀，正常运行，活塞上移至顶部，水从给水母管进入高加，当联锁动作时，活塞下移，主路的给水切断，出口改为两个旁路，到锅炉给水母管，活塞上移是缓慢的，下降很快。

活塞的顶部有各水室主要是通保护水，水室有一路进水和一路出水，正常运行时，有水流动，但是不带压力，保护水进口侧有小的放水门，调节保护水压力用的，运行过程中保护水的压力是稳定的，或则很低，一般不能上涨，再前面有四路来水，两路电磁阀，一路节流孔板，一路旁路，旁路关闭，电磁阀常闭。
当高加的疏水水位高时，一个电信号给电磁阀，电磁阀迅速打开，保护水压力迅速升高，活塞原理，连成阀关闭，给水不进高加走旁路了。

END

一、高加三通阀概述

高加三通阀是高压加热器保护系统的重要组成部件。当高压加热器内水位超过三高值时（一般为高加管系破裂导致），三通阀将快速动作，关闭高加主路，隔离高压加热器水侧，给水切换至旁路进入锅炉，防止高加汽侧水位快速上升导致汽缸进水严重事故发生。

下图为高加三通阀系统图，由高加入口三通阀、出口三通阀、气动快开阀、疏水阀、初始阀（高加注水手动阀）等组成。

高加入口、出口全部是液动三通阀，图示位置为全开位。入口阀门芯在上位，主路开放，旁路关闭。介质从主路进入高加。出口阀门在上位，介质通过出口阀至锅炉。

一旦高加出现泄露，液位仪检测液位过高。输出警告信号至控制室，同时打开快开阀将入、 出口阀内部液压缸下腔内的介质排空。介质通过控制针阀补充到液压缸上腔，阀瓣上下压力差推动阀瓣向下运动。关闭主回路，同时打开旁路。同时疏水阀开启，将管道内积水排出。

二、高加三通阀原理

(1) 正常运行时

高加正常运行时，联成阀活塞上、下表面，承受的压力都为当时的给水压力，因活塞上、下部分表面积相同，上、下部分受力可看作相互抵消，故活塞所受的合力为零。同样，阀芯的上、下表面，所受压力也为当时的给水压力，但因阀芯下部表面积要大于上部表面积，所以，无论给水母管压力怎样变化， 阀芯所受合力始终不为零， 且垂直向上， 这样，阀芯也就一直被顶在开启位置。

(2) 高加解列的瞬间

当高加因某一原因(如水位高高)自动或手操撤出时，高加快开阀（控制阀）打开，活塞下方的给水迅速泄压(活塞与活塞缸间的间隙很小，活塞下方来不及补水)， 而活塞上方仍源源不断地有给水补充着，使得活塞上下形成巨大的差压，这时活塞所受向下的合力远远大于阀芯所受向上的合力，阀芯就被快速关下，高加水侧即刻隔离，此时给水流程：给水泵→高加进口阀芯上部→高加旁路管→高加出口阀芯上部→锅炉。

(3)高加投运时(由旁路切换到主路)

高加投运时，要开启联成阀， 必先进行注水，一般情形下， 高加注水与高加水侧投运(除特殊要求外) 同时进行，高加进出口联成阀手轮应在松开位置， 且要切记先释放出口门强制手轮， 后释放进口门强制手轮， 这是为什么呢? 因为高加注水时，高加控快开阀及泄放阀是关闭着的，随着高加注水的进行，高加内压力将逐渐提升，联成阀阀芯所受的向上力也随之增大，当达一定压力后(一般在6MPa 以上)，高加进出口联成阀就能被顶起。只要出口阀被顶起，无论进口阀在何位置， 此时都不会引起给水中断。反之， 会形成进口阀在顶启状态，出口阀在关闭状态，给水中断将在所难免。

三、各组成设备介绍

下图为高加三通阀的现场照片

1、高加入口三通阀（进口联成阀）

也叫进口联成阀:即主路与旁路阀联合体，其在完成高加水侧投入及切除时实现给水无间断供给。该阀采用液动操作，同时设置强制手轮，作为后备及隔离安措使用。通过控制系统介质在阀体内部活塞上下腔的压力差控制阀芯的上下运动。阀门迅速关闭时，连接活塞下腔的快开阀迅速打开，介质进入上腔的速度由控制针阀的开度决定，以调节阀芯的关闭速度。

2、高加出口三通阀（出口联成阀）

出口联成阀:配合入口门完成高加水侧的投入及切除，近似逆止门，但出于可靠关闭考虑，其采用主动关闭方式，并设置强制手轮。

3、高加注水门（初始阀）

高加注水一、二次门:高加投运时，要开启联成阀， 必先进行注水，注水通过注水一、二次门进行。注水有三点作用，一是对高加水侧及其管路进行排气，提高传热效果；二是检查高加水侧有无泄漏(主要是高加钢管)， 保证安全性； 三是使高加水侧缓慢起压， 既达到暖体作用又为高加投运作准备。在完成高加水侧投入后要关闭。如果忘记关闭，如果高加故障，快开阀动作后因注水门在开启注水压力的作用下有可能造成进口联成阀关不下来。

4、高加快开（控制）阀和泄压阀

高加快开阀：正常运行中处于关闭状态，当手动“开启”或“保护”等触发信号来时该门打开，高加联成阀动作旁路打开，完成高加水侧的切除。“旁路开”信号到，且高加水侧压力降下来后，可手动关闭。

高加泄压阀:正常运行中处于关闭状态，在解列阀动作时其同时动作打开，但泄压阀在高加联成阀动作过程中不起任何作用，只有在关闭到位高加水侧完全切除后，其泄放高加水侧压力，避免高加联成阀可能发生误开启,同时保证关闭严密。

高加解列后，要是高加泄压阀长期开着，一部分给水就会连续不断地经该阀流失掉，造成不应有的给水损失。一旦关闭泄压阀，活塞下方压力又会重新建立，活塞上下压差就会消失，由于此时高加内部仍有较高的水压，联成阀又会马上重新开启，这是安全方面所决不允许的。要兼顾两者，怎办?这就是设置高加泄放阀之目的，当高加水侧隔离后，该阀随之开启，连续泄放高加水侧压力五分钟(此时高加内部压力已经很低)，再关闭高加泄放阀,这样高加联成阀就不会自动开启了,若再关下强制手轮锁紧阀芯,那就更可靠了。

5、联成阀强制手轮

联成阀强制手轮具有开启及关闭高加联成阀的功能，通常在高加隔离时作为安措来执行，等同于截止门。当“旁路开”信号发出且高加水侧压力下降后，可以手动关闭强制手轮。强制手轮在关闭到位后，可以释放高加水侧的压力，避免高加联成阀可能发生的误开启，并保证关闭的严密性。

强制手轮操作方式操作人员旋转强制手轮产生上升力或下压力，阀杆带动阀芯移动，实现开启或关闭。该操作方式不具备快关及快开功能，且操作不同一般阀门。

2.开启操作:旋下强制手轮并调整套筒销孔与阀杆上的销孔对准;然后插入销钉，再次旋转手轮提起阀杆至开启位;最后取出销钉释放阀杆和套筒的连接。

6、控制针阀（关阀调整）

通过简单调节阀门外部的控制针阀，可以对阀芯内部液压执行机构中上液压腔的供水速度可以对阀门的启闭速度实施连续调节(从2 秒至30秒 )。调节工具简单到只需一把可调节扳手。此阀主要为关阀服务，并具有调整关阀速度的功能，为保证联成阀可靠关闭及控制关阀时所产生的冲击力，此阀通过试验后保持一定的开度。

保护电磁阀，高加保护电磁阀开启通过高加保护水（从凝结水母管引来一路凝结水作为高加保护水）注水将高加联成阀利用压力将高加联成阀打开，因为上下结合面压力的不同将其打开同时高加水侧直接经过高加旁路进入给水泵经过升压进入锅炉。程阀是活塞阀，也可以说是四通阀，正常运行，活塞上移至顶部，水从给水母管进入高加，当联锁动作时，活塞下移，主路的给水切断，出口改为两个旁路，到锅炉给水母管，活塞上移是缓慢的，下降很快。

活塞的顶部有各水室主要是通保护水，水室有一路进水和一路出水，正常运行时，有水流动，但是不带压力，保护水进口侧有小的放水门，调节保护水压力用的，运行过程中保护水的压力是稳定的，或则很低，一般不能上涨，再前面有四路来水，两路电磁阀，一路节流孔板，一路旁路，旁路关闭，电磁阀常闭。

当高加的疏水水位高时，一个电信号给电磁阀，电磁阀迅速打开，保护水压力迅速升高，活塞原理，连成阀关闭，给水不进高加走旁路了。

液压控制的高加进出口门有关闭快速的好处，但维护和操作比较复杂。现在多数大旁路选择高加给水进口门采用电动三通阀而出口采用电动闸阀，给水旁路不设置阀门。由于随着高加的生产质量提高和危急疏水保护可靠性，高加给水进出口门选用的越简单越好。对于一些机组采用全液动控制的高加进出口阀，本推文特介绍全液动控制方式高加联成阀的构造及原理。

高加联成阀：从结构上讲就是进口阀和旁路阀位于同一个壳体，且公用一只阀芯。而出口阀实际就是一个逆止阀，靠给水压力将门芯顶开或压下，投用高加水侧时出口强制手轮（强制手轮一般开后就不动了，除非因检修，隔离不干净系统的时候才用其隔离）开启：

1、先往高加注水，注水有几大目的：便于打开联成阀；为了预热铜管减少热冲击；便于检查水侧是否泄露。

2、水侧全压后确认水侧无泄露将注水门关闭，如没有压力表可以通过水侧顶部放水判断水侧是否注满水。

3，先开出水电动门，后开进水电动门。

4、关闭旁路门（有两个给水旁路的，一个就是带有电动门的旁路，另在高加联成阀处还有一个没有门旁路管道，其实就是联成阀的给水旁路，这个是在保护动作时给水所走的旁路）注意给水压力的变化。

5、投入高加联锁保护开关。

高加出现故障，液位仪检测液位过高。输出警告信号至控制室,同时打开快开阀将入、出口阀内部液压缸下腔内的介质排空。介质通过控制针阀（其开度大小可调整，来决定联成阀阀门开关速度）补充到液压缸上腔，阀瓣上下压力差推动阀瓣向下运动。关闭主回路，同时打开旁路。同时疏水阀开启，将管道内积水排出。高加给水走旁路，而不至于锅炉断水，无论是投还是停，切记操作的时候慢点（当然事故情况下除外）投停时注意控制温升或温降速度防止管壁受过大的热应力热冲击，以至铜管的胀口松弛泄露、另一方面投停汽侧过程中不能造成满水，使危急疏水动作，更不能使高加旁路动作。

特别说明：

1、高加联成阀其实就是进口阀和旁路阀一体的三通阀，当高加疏水水位高时，联成阀动作，直接将给水走旁路了（而那个带有电动门的给水旁路，只是在高加水侧停用检修检修时使用，和高加保护其实没有任何关系的，当高加投用，联成阀在工作时，其实带电动门是关闭的，该旁路管道是不通水的）。

2、高加联成阀分为两个部分，一是上部的执行机构包含活塞和弹簧，另一是底部的阀芯。，当高加水位高保护动作时，给水作用在活塞上部产生向下的作用力大于给水作用在阀芯底部产生的向上的作用力，联成阀关闭（阀杆卡涩除外）。活塞上部的作用力面积远大于下部作用在阀芯上的面积。

3、有的机组设计没有快开阀与控制针阀，而是引一路凝结水作用在活塞上部来关闭高加联成阀，凝结水进联成阀之前共分四路，两个电磁阀（两个电磁阀也就是一种双重保护），和一个旁路（手动紧急操作时用），一个节流孔板（为了防止入口保护水路生锈，并防止在开启电磁阀后控制水管路振动。保护水运行时经过节流孔后在经过水封筒密封后回到凝汽器或排地沟），后汇为一路进联成阀，高加联成阀是靠凝结水来关的，所以规程里也明确要求机组的凝结水压力不能低于一定值。

最全面的高加学习资料

高压加热器的工作原理：

由汽机抽汽来的高压过热蒸汽首先进入加热器的“过热蒸汽加热段”，沿“S”型管道流动，并导“U”型管内的给水进行对流损热，被冷却后的蒸汽再进入“饱和蒸汽冷凝段”继续与给水进行对冷凝换热，最后，进入“疏水冷却段”换热后逐渐成为疏水，其温度大为降低，热量大部分用来加热给水，给水在“U”型管中被加热后经出水室混合进入上级加热器或省煤器正常疏水通过逐级自流方式流至下一级加热器，事故疏水则直接流至凝器疏水扩容器，对应的正常和事故疏水调节装置能自动维持加热器水位正常。

高加的结构特点 ：

① 加热器的总体上分为壳侧工作空间和管侧工作空间。在壳侧，即蒸汽工作空间被隔板分为三个区域“过热蒸汽加热段”“饱和蒸汽冷凝段”和“疏水冷却段”，其间通道为“S”型，以加强扰动和换热。

② 水侧工作空间由进水室，“U”型管和出水管构成且在水室的端部设有供检修使用的人孔门。

③ 加热器配有正常及事故疏水自动调节装置，加热器正常疏水采用逐级自流方式，事故疏水直接疏至凝器疏水扩容器。

④ 在加热器的汽侧和水侧均设计有安全阀，用来保护加热器。

⑤ 加热器还设有磁浮式水位开关三只，用于发报警和联关抽汽电动阀。

高加内部疏水段分为三个部分：过热蒸汽冷却段、饱和蒸汽凝结段、疏水冷却段。

过热蒸汽冷却段：过热蒸汽冷却段位于给水流动的出口端，由两组折型包壳钢板包围着给水出口侧的全部管段组成。该段蒸汽入口处设置一块不锈钢防冲板，避免蒸汽直接冲刷管束，造成管束漏泄。该段中配置导向隔板，使蒸汽以规定的流速均匀通过管束，传热至给水流程的最后一段，提高给水温度，降低端差。在这一段中，蒸汽不凝结成水，只是降低了过热度，进入凝结段，也防止湿蒸汽进入凝结段对凝结段管束冲刷。

饱和蒸汽凝结段：从过热蒸汽冷却段流出的蒸汽进入蒸汽凝结段，凝结段主要是利用蒸汽冷凝时放出汽化潜热来加热给水，一组隔板使蒸汽沿着加热器长度方向均匀地分布。加热器在凝结段中的隔板形式是一律在上部留出一定的蒸汽通道，让蒸汽均匀自上而下流动并逐渐凝结，这是因为这部分是属于工质由汽态转变成液态时的对流换热，此时工质的流速大小对换热已不是太重要，这一组隔板主要是起支承管束和防振作用。

疏水冷却段：疏水冷却段位于给水进口流程侧，采用内置式全流量虹吸式结构;具有结枃简单、紧凑可靠、只需小的静压头、凝结疏水不浸没传热面、利用全部传热面等特点。它由包壳板密封流程的所有管子，并用一块较厚的端板将冷凝段与疏水冷却段分隔开来。端板的作用是当蒸汽进入到端板的管孔和管子外表面的间时，被凝结而形成一个水密封，以阻止蒸汽泄漏到该段内。琉水段的入口在正常水水位之下，使蒸汽无法通过。

如下图所示：红色是蒸汽在加热器凝结壳测流程，紫色是给水在加热器U型管束流程。

由上图可以看出，事故疏水未经过疏水冷却段冷却即排出加热器，因此事故疏水温度肯定高于正常疏水温度。

高压加热器的工作原理： 【机组运行中高加投入总结】

由汽机抽汽来的高压过热蒸汽首先进入加热器的“过热蒸汽加热段”，沿“S”型管道流动，并导“U”型管内的给水进行对流损热，被冷却后的蒸汽再进入“饱和蒸汽冷凝段”继续与给水进行对冷凝换热。

【机组运行中高加解列分析】、【凝泵最小流量再循环为什么设置在轴加后面？设置在低加后面行不行？】

最后，进入“疏水冷却段”换热后逐渐成为疏水，其温度大为降低，热量大部分用来加热给水，给水在“U”型管中被加热后经出水室混合进入上级加热器或省煤器正常疏水通过逐级自流方式流至下一级加热器，事故疏水则直接流至凝器疏水扩容器，对应的正常和事故疏水调节装置能自动维持加热器水位正常。

高加的结构特点 ：

① 加热器的总体上分为壳侧工作空间和管侧工作空间。在壳侧，即蒸汽工作空间被隔板分为三个区域“过热蒸汽加热段”“饱和蒸汽冷凝段”和“疏水冷却段”，其间通道为“S”型，以加强扰动和换热。

② 水侧工作空间由进水室，“U”型管和出水管构成且在水室的端部设有供检修使用的人孔门。【机组启动时加热器什么时候投？冲转后？还是并网带到一定负荷后？】

③ 加热器配有正常及事故疏水自动调节装置，加热器正常疏水采用逐级自流方式，事故疏水直接疏至凝器疏水扩容器。 【为什么破坏真空前要关闭进入凝汽器的热疏水？】

④ 在加热器的汽侧和水侧均设计有安全阀，用来保护加热器。【高加为何只有大旁路，没有小旁路？】

⑤ 加热器还设有磁浮式水位开关三只，用于发报警和联关抽汽电动阀。

借助高加事故疏水和正常疏水，哪个温度高？这篇推文的图片：

高加及低加汽侧有连续排气和启动排气，水侧有水室注水排气。除氧器属于混合式加热器，也有启动排气和连续排气。（除氧器的“反氧”、“再沸腾”都是什么？什么原因？）

各排气的作用是：

1.加热器的水侧排气：就是在加热器注水时为了排空水室及管道中的空气而设置的，见连续水流后关闭放空气门。

2.连续排气：根据（高、低压加热器详解）推文我们知道高加内部疏水段分为三个部分：过热蒸汽冷却段、饱和蒸汽凝结段、疏水冷却段。

而连续排气的排气口一般布置于凝结段（基本上是加热器中线位置），用于排出凝结段未能凝结的不凝结气体，经节流孔板节流后将其排至除氧器。在运行中起到回收这部分不可凝结热量及保证加热器换热效果。运行中连续排气门应处于常开状态。

若运行中连续排气未打开，那么不凝结气体在加热器聚集后将会严重影响加热器换热效果，使加热器端差增大，换热效率急剧下降，还会造成加热器管束腐蚀。

低加的连续排气原理同高加连续排气，低加连续排气经节流孔板节流后接引至凝汽器。（凝汽器工作原理详解）

3.启动排气：大多数机组高加和低加的启动排气都是排向大气（一般位于加热器壳侧上部），有人说启动排气是刚投用高加时赶走高加内汽侧空气用的，从理论上讲是可行的。但是实际运行中无论加热器随机启动还是运行中投入，由于抽汽管路疏水已开启、加热器事故疏水调门前后截至门已开启，那么加热器内受凝汽器真空影响，肯定会被抽成真空状态，而开启启动排气是达不到排气的效果的，还有可能导致机组真空下降，因此一般情况下加热器投运时不开启动排气。本厂加热器投运时未曾开过启动排气。

据说有的机组高、低加启动排气是排至凝汽器的，因此启动时可以打开，排出加热器内的空气。

综上：加热器启动排气（排大气）只剩下以下作用了：一是加热器隔绝检修需要彻底消压时，打开汽侧放气、放水对加热器汽侧进行放水消压，二是加热器泡水查漏时用于注水排空，确认加热器水侧已注满水。启动排气运行中应处于常闭状态。

4.除氧器的启动排气及连续排气：（除氧器原理参考链接：钻进除氧器简单拍了几张照片）

机组启动时，凝汽器补充水内溶解的气体较多，在除氧器内大量分离出来，此时通过管径较粗的启动排气可尽快排出这部分不凝结气体，等机组正常后，凝结水中溶解的气体量已经很少了，开启启动排汽会造成工质浪费，此时应采用较细的连续排汽排出分离出的不凝结气体。

因此这个除氧器连续排气门的作用:就是把水中析出的氧气和其它其它不断排出来，保证水中尽量含氧量最低。除氧器连续排气也会排出很多蒸汽，在满足除氧效果的前提下应尽可能关小连续排气，减少热量及工质损失。

来源：虹电力