电压等级

电压等级一般划分：

1：安全电压（通常36V以下）；

2：低压（又分V和V）；

3：高压（10KV-KV）；

4：超高压KV-KV；

5：特高压KV交流、±KV直流以上；

我国常用的电压等级：V、V、6.3kV、10kV、35kV、kV、kV、kV、kV，kV。

电极锅炉

电极锅炉是利用水的高热阻特性，直接将电能转换为热能并产生蒸汽的一种技术。

加热电压采用中压电，电压≥6kV。相同的锅炉，加热电压不一样，其功率也是不一样的。因加热功率与电压的平方成正比关系。

所以对于大功率的电极锅炉来说，希望其加热电压越高越好，否则其尺寸会非常大。大功率锅炉一般要求其加热电压为13.5kV。

电极锅炉的保护

由于中压电源直接来自高压线路，因此必须配备相应的保护措施，设置一中压柜，相应的保护信号传输给控制柜。

保护主要有以下几方面：

1）过流保护

2）缺相保护

3）短路保护

4）三相不平衡保护等等。

加热原理

电极锅炉一般采用电厂的除盐水，除盐水的导电率（25℃）一般为0.3μs/cm，该水属于不导电。因此锅炉内必须加入一定的电解质，使炉水具有一定的电阻，才能使其导电。当然炉水的导电率不是越高越好，否则容易造成击穿等事故。

电极式锅炉就是利用含电解质水的导电特性，通电后被加热产生热水或蒸汽。

由于是利用水的电阻性直接进行加热，电能%转化成热量，基本没有热损失。

电极锅炉类型

根据水流与电极的接触方式不同，电极锅炉主要有以下两种结构形式：

1、浸没式电极锅炉：是指连接高压电源的电极直接浸没在锅炉的炉水中进行加热。炉水与锅炉外壁采用绝缘隔离的方式，避免锅炉金属筒体带电。

2、喷射式电极锅炉：是指炉水直接喷射到电极上进行加热，而不是直接浸没在炉水中。因此电极与锅炉金属筒体是“相对隔离”的，金属筒体不需要绝缘。

喷射式锅炉在年瑞士核电站启动锅炉检修中发生的氢气爆燃事故，该类锅炉此后被欧洲禁止使用。

浸没式与喷射式电极锅炉比较

两种结构形式的分析：

1、两种结构实现的方式有较大区别，因此造成两者的循环水量有较大差异。浸没式结构锅炉的循环水量主要是补充“蒸发损失”的水量，因此水量较少。而喷射式是靠喷射的水量来维持其加热功率的，因此其喷射水量非常大，大功率的水量甚至达到m3/h以上。

2、由于电极与炉水的接触面积不同，其电阻差别较大，因此对炉水的导电率要求也不相同。喷射式电极锅炉的导电率一般要求在μs/cm左右；而浸没式电极锅炉一般只需要μs/cm左右。

3、绝缘要求不同。因浸没式的电极与炉水直接接触，因此要求与电极接触的炉水部分与锅炉金属筒体绝缘隔离。而喷射式没有这方面的要求。

4、电源要求不同。浸没式结构三相电极基本处于对称状态，因此对进线电源没有特殊要求。而喷射式结构为三相不对称运行加热，因此要求进线为三相四线中心点接地。

5、蒸汽品质区别。蒸汽一般不溶解盐，只有携带的水中含有盐。在相同的蒸汽湿度下，喷射式锅炉蒸汽中的含盐量要高于浸没式。

高压浸没式电极锅炉

高压浸没式蒸汽电极锅炉

高压浸没式热水电极锅炉

高效

电极锅炉具有很高的电能转换效率,锅炉的热效率高达98%以上,比较燃气、燃煤等锅炉具有明显的优势。

环保

中高压电直接接入锅炉内部利用三相电极与水接触直接做功,无明火燃烧、零排放,锅炉运行无噪音、无污染、无燃料残渣、飞灰及大量燃料堆放等问题,是对环境影响小的锅炉形式。

节能

在节能领域,电极锅炉和蓄热技术结合,在低谷电价时段把蓄能装置内的介质加温,在高电价时段使用。这不但可以大量节省运行费用,也能够起到平衡电网负荷的作用。

结构先进

电极锅炉从上世纪20年代问世以来对产品进行了精心设计和持续改进。产品系列经过五次更新换代,体积极小功率大温升速度快,是目前世界上公认的历史悠久,设简约、先进、合理的高可靠性电极锅炉。

安全可靠

锅炉设计寿命60年,拥有80多年的安全运行经验及数以千计的各类用户包括世界各地数十个核电用户)。电极锅炉炉体采用高标准设计和制造工艺。因为电极式锅炉加热时没有明火、高温度一般不超过℃,对炉体没有热疲劳性损伤,因此锅炉普遍使用寿命大于40年;没有火灾危险,是因为电极式锅炉没有明火、烟、燃料管道或者储油罐;锅炉也不会发生干烧现象,是因为一旦锅炉断水电极间的通路被切断电功率为零,锅炉自动停止运行。内外筒体完全绝缘，中心不接地防漏电运行安全。可接入任何标准的高压电网。当故障发生时，这样的设计可以限制电流按规定值通过接地装置。输入电压可以在+%范围内变化。可以根据需要，生产制造高电压25KV，高压力为50bar的锅炉。如果电压高于14KV的标准。锅炉的体积也会相应增大。

投资经济

电极式锅炉突破了低压(V)供电技术的瓶颈,直接将高压电源(6K∨,10KV,20KV等)接入锅炉内部做功,节省了用户在使用常规电阻式锅炉必须要投入在变压器,高低压柜、低压电缆、电力施工等配电项目上的大量资金。

快速调功

电极式锅炉的功率调节范围是0%-%,在1%-%范围内可做到无级调节,可根据用户需求满足波动负荷要求。在满工况运转情况下,锅炉能够在1分钟内达到额定功率。对于特殊工况应用(如孤网调峰项目),可对锅炉功率进行亳秒级极速调节(0-%)。

系统应用

替代煤锅炉对城市建筑供暖供热水

夜间利用低估电蓄热、蓄能、24小时根据负荷变化自动供热

利用弃风电、弃光电转化为热能供暖供热水，平衡风电、光电负荷

利用丰富的水利发电资源给居民供暖供热水

加热负荷调节

基于电极锅炉加热方式的特殊性，其加热功率的调节主要是通过调节与电极接触水量大小来实现的，即通过改变电极间的电阻。由于水量的调节范围是0~%，因此电极锅炉的调节范围也是0~%，调节范围非常宽，可根据用户的实际需要实现无级调节。

自控系统自动跟踪出水温度，通过变频调节，根据用户设点要求，实现稳定的出水温度，满足蓄热系统或热水用户的需求。

出水温度调节

通过调节换热循环管路侧的水泵频率，变频控制循环水量，来确保锅炉的出水温度。

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