電壓    等級

 

    電壓等級一般劃分：

        1：安全電壓（通常36V以下）；

        2：低壓（又分220V和380V）；

        3：高壓（10KV-220KV）；

        4：超高壓330KV-750KV；

        5：特高壓1000KV交流、±800KV直流以上；

    我國常用的電壓等級：220V、380V、6.3kV、10kV、35kV、110kV、220kV、330kV、500kV，1000kV。 

 

電極鍋爐

 

        電極鍋爐是利用水的高熱阻特性，直接將電能轉(zhuǎn)換為熱能并產(chǎn)生蒸汽的一種技術(shù)。

        加熱電壓采用中壓電，電壓≥6kV。相同的鍋爐，加熱電壓不一樣，其功率也是不一樣的。因加熱功率與電壓的平方成正比關(guān)系。所以對于大功率的電極鍋爐來說，希望其加熱電壓越高越好，否則其尺寸會非常大。大功率鍋爐一般要求其加熱電壓為13.5kV。  

 

電極鍋爐的保護

由于中壓電源直接來自高壓線路，因此必須配備相應(yīng)的保護措施，設(shè)置一中壓柜，相應(yīng)的保護信號傳輸給控制柜。  

保護主要有以下幾方面： 

    1）過流保護 

    2）缺相保護 

    3）短路保護 

    4）三相不平衡保護等等。 

 

加熱原理

 

電極鍋爐一般采用電廠的除鹽水，除鹽水的導電率（25℃）一般為<0.3μs/cm，該水屬于不導電。因此鍋爐內(nèi)必須加入一定的電解質(zhì)，使爐水具有一定的電阻，才能使其導電。當然爐水的導電率不是越高越好，否則容易造成擊穿等事故。  

電極式鍋爐就是利用含電解質(zhì)水的導電特性，通電后被加熱產(chǎn)生熱水或蒸汽。 

由于是利用水的電阻性直接進行加熱，電能100%轉(zhuǎn)化成熱量，基本沒有熱損失。   

 

電極鍋爐類型

 

        根據(jù)水流與電極的接觸方式不同，電極鍋爐主要有以下兩種結(jié)構(gòu)形式：  

            1、浸沒式電極鍋爐：是指連接高壓電源的電極直接浸沒在鍋爐的爐水中進行加熱。爐水與鍋爐外壁采用絕緣隔離的方式，避免鍋爐金屬筒體帶電。 

            2、噴射式電極鍋爐：是指爐水直接噴射到電極上進行加熱，而不是直接浸沒在爐水中。因此電極與鍋爐金屬筒體是“相對隔離”的，金屬筒體不需要絕緣。

            噴射式鍋爐在1983年瑞士核電站啟動鍋爐檢修中發(fā)生的氫氣爆燃事故，該類鍋爐此后被歐洲禁止使用。 

 

浸沒式與噴射式電極鍋爐比較

 

        兩種結(jié)構(gòu)形式的分析：  

            1、兩種結(jié)構(gòu)實現(xiàn)的方式有較大區(qū)別，因此造成兩者的循環(huán)水量有較大差異。浸沒式結(jié)構(gòu)鍋爐的循環(huán)水量主要是補充“蒸發(fā)損失”的水量，因此水量較少。而噴射式是靠噴射的水量來維持其加熱功率的，因此其噴射水量非常大，大功率的水量甚至達到1000m3/h以上。  

            2、由于電極與爐水的接觸面積不同，其電阻差別較大，因此對爐水的導電率要求也不相同。噴射式電極鍋爐的導電率一般要求在1700μs/cm左右；而浸沒式電極鍋爐一般只需要100μs/cm左右。  

            3、絕緣要求不同。因浸沒式的電極與爐水直接接觸，因此要求與電極接觸的爐水部分與鍋爐金屬筒體絕緣隔離。而噴射式?jīng)]有這方面的要求。  

            4、電源要求不同。浸沒式結(jié)構(gòu)三相電極基本處于對稱狀態(tài)，因此對進線電源沒有特殊要求。而噴射式結(jié)構(gòu)為三相不對稱運行加熱，因此要求進線為三相四線中心點接地。  

            5、蒸汽品質(zhì)區(qū)別。蒸汽一般不溶解鹽，只有攜帶的水中含有鹽。在相同的蒸汽濕度下，噴射式鍋爐蒸汽中的含鹽量要高于浸沒式。  

 

高壓浸沒式電極鍋爐

 

 

高壓浸沒式蒸汽電極鍋爐

 

 

高壓浸沒式熱水電極鍋爐

 

高效

電極鍋爐具有很高的電能轉(zhuǎn)換效率,鍋爐的熱效率高達98%以上,比較燃氣、燃煤等鍋爐具有明顯的優(yōu)勢。

環(huán)保

中高壓電直接接入鍋爐內(nèi)部利用三相電極與水接觸直接做功,無明火燃燒、零排放,鍋爐運行無噪音、無污染、無燃料殘渣、飛灰及大量燃料堆放等問題,是對環(huán)境影響小的鍋爐形式。

節(jié)能

在節(jié)能領(lǐng)域,電極鍋爐和蓄熱技術(shù)結(jié)合,在低谷電價時段把蓄能裝置內(nèi)的介質(zhì)加溫,在高電價時段使用。這不但可以大量節(jié)省運行費用,也能夠起到平衡電網(wǎng)負荷的作用。

結(jié)構(gòu)先進

電極鍋爐從上世紀20年代問世以來對產(chǎn)品進行了精心設(shè)計和持續(xù)改進。產(chǎn)品系列經(jīng)過五次更新?lián)Q代,體積極小功率大溫升速度快,是目前世界上公認的歷史悠久,設(shè)簡約、先進、合理的高可靠性電極鍋爐。

安全可靠

鍋爐設(shè)計壽命60年,擁有80多年的安全運行經(jīng)驗及數(shù)以千計的各類用戶包括世界各地數(shù)十個核電用戶)。電極鍋爐爐體采用高標準設(shè)計和制造工藝。因為電極式鍋爐加熱時沒有明火、高溫度一般不超過300℃,對爐體沒有熱疲勞性損傷,因此鍋爐普遍使用壽命大于40年;沒有火災(zāi)危險,是因為電極式鍋爐沒有明火、煙、燃料管道或者儲油罐;鍋爐也不會發(fā)生干燒現(xiàn)象,是因為一旦鍋爐斷水電極間的通路被切斷電功率為零,鍋爐自動停止運行。內(nèi)外筒體完全絕緣，中心不接地防漏電運行安全。可接入任何標準的高壓電網(wǎng)。當故障發(fā)生時，這樣的設(shè)計可以限制電流按規(guī)定值通過接地裝置。輸入電壓可以在+110%范圍內(nèi)變化。可以根據(jù)需要，生產(chǎn)制造高電壓25KV，高壓力為50bar的鍋爐。如果電壓高于14KV的標準。鍋爐的體積也會相應(yīng)增大。

投資經(jīng)濟

電極式鍋爐突破了低壓(380V)供電技術(shù)的瓶頸,直接將高壓電源(6K∨,10KV,20KV等)接入鍋爐內(nèi)部做功,節(jié)省了用戶在使用常規(guī)電阻式鍋爐必須要投入在變壓器,高低壓柜、低壓電纜、電力施工等配電項目上的大量資金。

快速調(diào)功

電極式鍋爐的功率調(diào)節(jié)范圍是0%-100%,在1%-100%范圍內(nèi)可做到無級調(diào)節(jié),可根據(jù)用戶需求滿足波動負荷要求。在滿工況運轉(zhuǎn)情況下,鍋爐能夠在1分鐘內(nèi)達到額定功率。對于特殊工況應(yīng)用(如孤網(wǎng)調(diào)峰項目),可對鍋爐功率進行亳秒級極速調(diào)節(jié)(0-100%)。

系統(tǒng)應(yīng)用

替代煤鍋爐對城市建筑供暖供熱水

夜間利用低估電蓄熱、蓄能、24小時根據(jù)負荷變化自動供熱

利用棄風電、棄光電轉(zhuǎn)化為熱能供暖供熱水，平衡風電、光電負荷

利用豐富的水利發(fā)電資源給居民供暖供熱水

 

加熱負荷調(diào)節(jié)

基于電極鍋爐加熱方式的特殊性，其加熱功率的調(diào)節(jié)主要是通過調(diào)節(jié)與電極接觸水量大小來實現(xiàn)的，即通過改變電極間的電阻。由于水量的調(diào)節(jié)范圍是0~100%，因此電極鍋爐的調(diào)節(jié)范圍也是0~100%，調(diào)節(jié)范圍非常寬，可根據(jù)用戶的實際需要實現(xiàn)無級調(diào)節(jié)。

自控系統(tǒng)自動跟蹤出水溫度，通過變頻調(diào)節(jié)，根據(jù)用戶設(shè)點要求，實現(xiàn)穩(wěn)定的出水溫度，滿足蓄熱系統(tǒng)或熱水用戶的需求。

 

出水溫度調(diào)節(jié)

通過調(diào)節(jié)換熱循環(huán)管路側(cè)的水泵頻率，變頻控制循環(huán)水量，來確保鍋爐的出水溫度。