高加三通阀基础知识

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。关闭操作:如下图联成阀在开位，此时检查确认销孔内没有销钉，然后直接旋转强制手轮直至全关到位。在检修做隔离时，因为联成阀已经在关位，此时只需旋下强制手轮锁死。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。四、高加水侧投运步骤1、就地关闭高加水侧放水门、管道放水门，检查高加各阀门状态。2、关闭泄压阀，开始高加水侧注水排空气。关闭高加各正常疏水，危急疏水调门，持续监视各高加水位。3、高加水侧注水排空气结束，关闭高加水侧各空气门。4、高加继续注水升压查漏，压力升高至给水压力。此时快开阀、泄压阀可挂“禁操”，防止误动。5、手动松开高加出口三通阀强制手轮，检查门开到到位信号来。6、手动松开高加进口三通阀强制手轮，检查门开到到位信号来。7、复查高加水侧投入。五、可能存在问题1、运行中解列时进口联成阀关不下来由于解列时泄压阀开启，进、出口联成阀同步动作，按理给水瞬时切入旁路，但若特殊情况出口阀已关下，而进口阀卡涩，或者活塞间隙明显异常，以及控制水路堵塞等关不下来，则出现给水中断。2、运行中检修后投运时进口阀顶起出口阀打不开(由旁路切换到主路)一般高加水侧随机启动，运行中检修后投用时，一般先松开出口强制手轮，否则从前面所述可知将会给水中断。因此在恢复安措后全部松开进出口强制手轮进行注水时，同样会发生进口阀先顶起而出口阀卡涩的情况，不过这种情况较解列时危险性稍小一些。某电厂高加联成阀运行过程中，也曾出现过下列问题:低负荷时阀座振动，退高加时进口阀关不下(险些造成给水