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電極鍋爐是利用水的高熱阻特性，直接將電能轉換為熱能并產生蒸汽或熱水的一種技術。加熱電壓采用高壓電，電壓≥6kV。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。電極鍋爐的保護，由于高壓電源直接來自高壓線路，因此必須配備相應的保護措施，設置一高壓柜將相應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。

加熱原理

電極鍋爐一般采用處理的除鹽水，除鹽水的電導率(25℃)一般為<0.3μs/cm,該水屬于不導電。因此鍋爐內必須加入一定的電解質，使爐水具有一定的電阻，才能使其導電。當然爐水的電導率不是越高越好(一般約20μs/cm~60μs/cm)，否則容易造成擊穿等事故。電極式鍋爐就是利用含電解質水的導電特性，通電后被加熱產生熱水或蒸汽。由于是利用水的電阻性直接進行加熱，電能100%轉化成熱量，基本沒有熱損失。

電極鍋爐爐體采用高標準設計和制造工藝。因為電極式鍋爐加熱時沒有明火，高溫度一般不超過300°C,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;鍋爐也不會發生干燒現象，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當故障發生時，這樣的設計可以限制電流按規定值通過接地裝置。輸入電壓可以在+110%范圍內變化。

加熱負荷調節

基于電極鍋爐加熱方式的特殊性，其加熱功率的調節主要是通過調節與電極接觸水量大小來實現的，即通過改變電極間的電阻。由于水量的調節范圍是5~100%，因此電極鍋爐的調節范圍也是5~100%，調節范圍非常寬，可根據用戶的實際需要實現無級調節。

浸沒式電極蒸氣鍋爐的結構和原理

浸沒式電極鍋爐分為內筒和外筒。電極鍋爐的內筒通過陶瓷絕緣件安裝在外筒內部上方。三相電極的每個電極包含若干個安裝在電極盤上的金屬電極棒，并被固定在內筒上方。電極被懸在鍋爐頂部的絕緣套管上(中空的陶瓷絕緣件)。鍋爐內筒將成為電氣系統的中性點。

鍋爐的內筒分成相同的三部分，中心點即為內筒的中心;在內筒的中心，3個分區以120°的角度均勻分布，同時通過內簡底部連通，浸沒式電極鍋爐的內筒結構如圖所示，具有如下的特點:

(1)增加了電流的導通體積。

(2)三相導電的每兩個電極，面積都比較大，而且每個電極幾乎周長相等。所以，形成了均勻的電強度，確保電極鍋爐的安全性;

(3)在三相電極所圍成的區域之內，電場的強度幾乎為0;(4)在內筒的底部，溶液的離子在內筒內壁和各電極之間電壓的作用下，會形成一個均勻的電磁場，在電磁場的作用下，水中的離子做上下運動，形成電流，加速了水分子的汽化;(5)在內筒的底部，在各電極之間電場的作用下，在3個電極水中的導電離子之間形成一個電磁場，隨著三相電流的相位差，形成復雜的漩渦，增強了液體流動，加速了水的蒸發，也起到了減少內筒底結垢的作用。

電極熱水鍋爐結構和原理

如圖，電極式熱水鍋爐的電極系統包括三相電極(中性點不接地)，電極安置在絕緣體上與內筒隔離，鍋爐內筒是安裝在絕緣器上都配有絕緣體與外筒絕緣。控制進出水流的低電導率，保證運行的絕對安全性，其加熱功率的調節主要是通過調節與電極接觸水量大小來實現的，相當于通過改變電極間的電阻。由于水量的調節范圍是5~100%，因此電極鍋爐的調節范圍也是5~100%，調節范圍非常寬，可根據用戶的實際需要實現無級調節。自控系統自動跟蹤出水溫度，通過調節換熱循環管路側的水泵頻率，按照用戶設點要求，實現穩定的出水溫度，滿足蓄熱系統或熱水用戶的需求。保護盾是由電動執行器控制上下移動可以調節鍋爐的供熱負荷量，調節負荷從5%-100%。

零電極就是進一步保證工作介質水的零電位的可靠性。