電壓 等(děng)級(jí)
電壓等(děng)級一(yī)般劃(huá)分:
1:安全電壓(通常36V以下);
2:低壓(又分220V和380V);
3:高(gāo)壓(10KV-220KV);
4:超高壓330KV-750KV;
5:特(tè)高壓1000KV交流(liú)、±800KV直流以上;
我國(guó)常用的電壓等級:220V、380V、6.3kV、10kV、35kV、110kV、220kV、330kV、500kV,1000kV。
電(diàn)極鍋爐
電(diàn)極鍋爐(lú)是利用水的高熱阻特性,直接將電(diàn)能轉換為熱能並產生蒸汽的一種技術。
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係。所以對於大功率的電(diàn)極鍋爐來說,希望其加熱電壓越高越好,否則其(qí)尺寸會非常(cháng)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
由於中壓電源直接來自高壓線路,因此必須配備相應的保護措施,設置一中壓櫃,相應的(de)保護信號(hào)傳輸給控製櫃。
保護(hù)主要有以下幾方麵:
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(jí)鍋爐一般采用電廠的除鹽水,除鹽水(shuǐ)的(de)導電率(25℃)一般為<0.3μs/cm,該水(shuǐ)屬於不導電。因此鍋爐內必須加入一(yī)定的電解質,使爐水具有一定的電阻(zǔ),才能使其導電(diàn)。當然爐水(shuǐ)的導電率不是越高越好,否則容(róng)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(tè)性,通電(diàn)後被加熱產生熱水或蒸汽。
由於(yú)是利用水的電阻(zǔ)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(guō)爐類型
根據水流與電極的接觸方式不(bú)同,電極鍋(guō)爐(lú)主要有以下兩種結構形(xíng)式:
1、浸沒式電(diàn)極鍋爐:是指連接高壓電(diàn)源的電極直接浸沒在鍋爐的(de)爐水中(zhōng)進行加熱。爐水與鍋爐外壁采用絕(jué)緣隔(gé)離的方(fāng)式,避免鍋爐金屬(shǔ)筒(tǒng)體帶電。
2、噴射式電極鍋爐:是指爐水直接噴(pēn)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(jīn)屬筒體是“相對隔離”的,金屬筒體不需要絕(jué)緣。
噴射(shè)式(shì)鍋爐在1983年瑞士核電站啟動鍋爐檢修中發生的氫氣爆燃事故,該類鍋爐(lú)此後被歐洲禁止使用(yòng)。
浸沒式與噴射式電極鍋爐(lú)比較
兩種結構形式(shì)的分析:
1、兩(liǎng)種結構(gòu)實現的方式有較大區別(bié),因此造成兩(liǎng)者的循環水量有較大差異。浸沒式結構(gòu)鍋(guō)爐的循環水量主要是(shì)補充“蒸發損失”的水量,因此水(shuǐ)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(pēn)射水量非常大,大功率(lǜ)的水量甚至達到1000m3/h以(yǐ)上。
2、由於電極與爐水的接觸(chù)麵積不同(tóng),其電阻差別較大,因此對(duì)爐水的(de)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(yòu);而浸沒式電極鍋爐一(yī)般(bān)隻需要100μs/cm左右。
3、絕緣要求不同。因(yīn)浸沒式的電極與爐(lú)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(yuán)隔離。而噴射式沒有這方麵的要求。
4、電源要求不同。浸沒式結構三相電極(jí)基本(běn)處(chù)於對稱狀態,因此對進線電源沒有特殊要求。而噴射式結構為三(sān)相不對(duì)稱(chēng)運行加熱,因此要求進線為(wéi)三相四線中心點接地。
5、蒸汽品質區(qū)別(bié)。蒸汽一般不溶解(jiě)鹽,隻有攜帶的水中含有(yǒu)鹽。在相(xiàng)同的蒸汽濕度下,噴射式鍋爐蒸(zhēng)汽中的含鹽量要(yào)高於浸沒式。
高壓浸沒式電極鍋(guō)爐(lú)
高壓浸沒式蒸汽電極鍋爐
高壓浸沒式熱水(shuǐ)電極鍋爐(lú)
高效
電(diàn)極(jí)鍋爐具有很高的電能轉換效率,鍋爐的熱效率高達98%以(yǐ)上,比較燃氣、燃煤等鍋爐具有明顯(xiǎn)的優勢。
環(huán)保
中高壓電直接接入鍋爐內部利用三(sān)相電(diàn)極與水接觸直接做(zuò)功,無明火燃燒、零排放,鍋爐運行無噪音、無汙染、無燃料殘渣、飛灰及大量燃料(liào)堆放等問題,是對環境影響小的鍋爐形式。
節能
在節能領(lǐng)域,電極鍋(guō)爐和蓄熱技術結合,在低穀電(diàn)價時段把蓄能裝置內的介質加溫,在高電(diàn)價時段使用。這不(bú)但可以(yǐ)大量節省運行費用,也能(néng)夠起到平衡電網負荷的作用。
結構先進
電極鍋爐從上世紀20年代問世以來對產品進行了精心設(shè)計和持續改進。產品係列(liè)經過五次更新換代,體積極(jí)小功率大溫升速度快,是目前世界上公認的曆史悠久,設簡約、先進、合理的高可靠性電極鍋爐。
安全可靠
鍋爐設計壽(shòu)命60年,擁有80多年的(de)安全(quán)運行經驗及數以千計的各類用戶包括世界各地數十個核電用戶)。電極鍋爐爐體采用(yòng)高標準設計和製造工藝。因為電極式鍋爐加熱時(shí)沒有明(míng)火、高溫度一般不超過300℃,對(duì)爐體沒有熱疲(pí)勞性損傷,因此鍋爐普遍使用壽命大於40年;沒(méi)有火災危險,是因為電極式鍋爐沒有明火、煙、燃料管(guǎn)道(dào)或者儲油罐;鍋爐也不會發生幹燒現象(xiàng),是(shì)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(dòng)停止運行。內外筒體完全(quán)絕緣,中心不接地防漏電運(yùn)行(háng)安全。可接入任何標準的高壓電網。當(dāng)故障發生時,這樣的設計可(kě)以限製電流按規定值通過接地裝(zhuāng)置。輸入電壓可以在+110%範圍內變化(huà)。可以根據需要,生產製造高電壓25KV,高壓力為50bar的鍋爐。如果電壓高於14KV的標準。鍋爐的體(tǐ)積也會相應增大。
投資經濟
電(diàn)極式鍋爐突破了低壓(380V)供電技術的瓶頸,直接將高壓電源(6K∨,10KV,20KV等(děng))接入鍋(guō)爐內部做功,節(jiē)省了(le)用戶在使(shǐ)用常規電阻式鍋爐必須要投入在變壓器,高低壓櫃、低壓電纜、電力施工等配電項(xiàng)目上的大量資(zī)金。
快(kuài)速調功
電極式鍋爐的功率調節範圍是0%-100%,在1%-100%範圍內可做(zuò)到無級調節,可根據用戶需求滿(mǎn)足(zú)波動負荷要求。在滿工況運轉情況下(xià),鍋爐能夠在1分鍾內達到額定功率。對於特殊工況應用(如(rú)孤網調峰項目),可對鍋爐功率進行亳秒級極速調節(jiē)(0-100%)。
係統應用(yòng)
替代煤鍋爐對城市建築供(gòng)暖供熱(rè)水
夜間利用低估電蓄熱、蓄能、24小時根據負荷變(biàn)化自動供(gòng)熱
利用棄風電、棄光電轉化為熱能供暖供熱水,平衡風電、光電負荷
利用豐富的水利發電資源給居民供暖供(gòng)熱水
加熱負荷調節(jiē)
基於電極鍋爐加熱方式的特殊性,其(qí)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(shí)現的,即通過改變(biàn)電極間的電阻(zǔ)。由(yóu)於水量(liàng)的調節範圍是0~100%,因此(cǐ)電(diàn)極鍋爐的調節範(fàn)圍也是0~100%,調(diào)節範圍非常寬,可根據用戶的實際需要實現無級調(diào)節。
自(zì)控係統自動跟蹤出水溫度,通過變頻調節,根據用戶設點要求,實現穩定的出水溫度,滿足蓄熱係統或熱水用戶的需求。
出水溫度調節
通過(guò)調節換熱循環管路(lù)側的(de)水泵頻率,變頻控製循環水量,來確保鍋(guō)爐的出水溫度。