一种高电压(10～35Kv)电极锅炉的制作方法

本实用新型属于工业锅炉技术领域，具体涉及一种高电压(10～35Kv)电极锅炉。

背景技术：

电极锅炉是一种利用电能加热给水以获得规定参数的的热水(蒸汽)锅炉。与常规的电加热锅炉加热原理不同，常规的电加热锅炉是利用电阻丝制作的电加热管通电加热，采用低压电源，不适合制作单台大功率锅炉。电极锅炉是通过水的导电性和阻电性运载电流并产生热量，基本运行原理符合采用高压电源、制作单台大功率锅炉的条件。一般情况下，电极锅炉直接采用(10～35Kv)50Hz交流电源作为额定输入电压，适合于大功率(10-40MW)电加热锅炉。由于直接采用高电压进行加热，所以电极锅炉必须采用低电导率纯净水作为锅炉循环水，且对纯净水电导率加以控制。电极锅炉结构简单，相对成本低，运行稳定，故障率低，可控性强。

电极锅炉在欧美发达国家已有几十年的历史，产品使用范围窄，目前主要作为核电厂启动锅炉，故产品量非常少，国内核发电启动锅炉也有极少量使用；近年来，随着中国的新能源事业的蓬勃发展，中国已经成为世界第一大风力发电大国，然而，电网输送能力不匹配、风电丰富地区的电能需求量很小、当地仍然沿用燃煤锅炉供暖的矛盾日益凸显，一方面风电场大量弃风，另一方面，城市供热大量消耗煤炭资源，并且造成大量的污染和排放，利用弃风电量给城市供热的“风电蓄能区域供热”模式应运而生。风电蓄能区域供热系统，大量采用大容量高温热水电加热锅炉，从系统整体投资经济性来讲，直接利用高压电作为输入电源相对经济，目前，国内一些地区已采用类似高压锅炉产品，如电极锅炉得到了广泛的推广和应用。国内也有企业在自行研发或与国外技术拥有企业进行合作甚至直接购买技术进行制造，但市场使用量极为有限，导致高电压电极锅炉产品价格昂贵，国内企业无法全面掌握设计、制造技术，明显存在的应用缺陷难以得到改进。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于针对现有技术存在的不足，提供一种更适合中国电网电源特点、更适用于大面积风电蓄能集中供热、控制能耗少、功率调整迅速，且功率控制精确的高电压(10～35Kv)电极锅炉。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是，一种高电压(10～35Kv)电极锅炉，包括锅炉本体，该锅炉本体内、且绕其一周均等间隔设置有三个电极组，三个所述电极组处在同一水平面，每一个电极组包括安装在绝缘体上的相电极、与锅炉壳体内壁相连接的中性点电极和套设在相电极上的隔离盾，隔离盾为两端敞口的圆筒状，用于隔离相电极和中性点电极，隔离盾可在竖直方向上下往复移动，以调整相电极与中性点电极相对应的做功面积。

进一步地，还包括升降控制装置，包括三个水平交叉设置、且端部相交于同一交叉点的升降杆，三个升降杆的另一端分别与锅炉本体内对应位置的隔离盾相连接，相邻两个升降杆间的夹角为120o，三个所述升降杆的交叉连接处设置有升降丝母和竖直穿过升降丝母的配套丝杠，所述丝杠的上端与电机相连接；该升降丝母和配套丝杠用于带动升降杆上下往复运动；

还包括相连接的接近开关和控制器，所述接近开关用于测量丝杠旋转圈数，并将检测数据传输给控制器。

进一步地，还包括三个水平交叉设置、且端部相交于升降丝母的连接杆，该连接杆和升降杆绕升降丝母一周间隔排布，每一个连接杆的另一端均竖直设置有定位杆，定位杆的下端与锅炉本体可拆卸连接。

进一步地，该锅炉本体内的底部竖直固定设置有顶部敞口的圆柱筒，圆柱筒用于套设、固定定位杆，所述圆柱筒的个数与定位杆的个数相同，且所述圆柱筒的位置分别与对应的定位杆相一致。

进一步地，该定位杆和连接杆间通过连接装置可拆卸连接，连接装置包括开设在连接杆端部的通孔，定位杆的侧壁上设置有外螺纹，定位杆竖直穿过通孔与连接杆螺纹连接。

本实用新型一种高电压(10～35Kv)电极锅炉具有如下优点：1.利用高电压(10～35Kv)直接供电，相对低电压省去变压器和低压配电装置，配套成本低；不再受到低压变压器制造容量的限制，适合大功率电加热锅炉。2.每一相相电极对应一套完全等比例对应面积的中性点电极的电极组结构，使功率、原件热负荷、空间热负荷等指标实现了精确量化设计，使制造成本与单位能耗可以有效降低。3.结构简单，电极式锅炉中电极元件不易损坏，维修、保养简单。系统采用全自动控制，操作运行简单，节省人力。4.电极式锅炉中没有明火，没有火灾危险。一旦锅炉内发生没有水的情况，电流也就没有了，不会出现电阻式加热的干烧和爆管的危险。5.电极式锅炉运行干净，无噪音、无污染。

附图说明

图1是本实用新型一种高电压(10～35Kv)电极锅炉的结构示意图；

图2是本实用新型一种高电压(10～35Kv)电极锅炉中的升降控制装置的结构示意图；

图3是本实用新型一种高电压(10～35Kv)电极锅炉的A-A剖面图；

图4是本实用新型一种高电压(10～35Kv)电极锅炉的B-B剖面图；

其中：1.锅炉本体；2.电极组；3.相电极；4.中性点电极；5.隔离盾；6.升降杆；7.连接杆；8.升降丝母；9.丝杠；10.定位杆；11.圆柱筒；12.电机；13.接近开关；14.控制器。

具体实施方式

本实用新型一种高电压(10～35Kv)电极锅炉，如图1和图2所示，包括锅炉本体1，锅炉本体1内、且绕其一周均等间隔设置有三个电极组2，三个电极组2处在同一水平面，每一组电极组2包括安装在绝缘体上的相电极3、与锅炉壳体内壁相连接的中性点电极4和套设在相电极3上的隔离盾5，隔离盾5为两端敞口的圆筒状，用于隔离相电极3和中性点电极4，隔离盾5可在竖直方向上下往复移动，以调整相电极3与中性点电极4相对应的做功面积。相电极3和中性点电极4的大小，根据实际情况计算、确定。

还包括升降控制装置，包括三个水平交叉设置、且端部相交于同一交叉点的升降杆6，三个升降杆6的另一端分别与锅炉本体内对应位置的隔离盾相连接，相邻两个升降杆6间的夹角为120°，三个升降杆6的交叉连接处设置有升降丝母8和竖直穿过升降丝母8的配套丝杠9，丝杠9的上端与电机12相连接；升降丝母8和丝杠9用于带动升降杆6上下往复运动；还包括相连接的接近开关13和控制器14，接近开关13用于测量丝杠9旋转圈数，并将检测数据传输给控制器14。

如图3和图4所示，还包括三个水平交叉设置、且端部相交于升降丝母8的连接杆7，连接杆7和升降杆6绕升降丝母8一周间隔排布，每一个连接杆4的另一端均竖直设置有定位杆5，定位杆10的下端与锅炉本体1可拆卸连接。锅炉本体1内的底部竖直固定设置有顶部敞口的圆柱筒11，圆柱筒11用于套设、固定定位杆10，圆柱筒11的个数与定位杆10的个数相同，且圆柱筒11的位置分别与对应的定位杆10相一致。定位杆10和连接杆7间通过连接装置可拆卸连接，连接装置包括开设在连接杆7端部的通孔，定位杆7的侧壁上设置有外螺纹，定位杆7竖直穿过通孔与连接杆螺纹连接。

本实用新型一种高电压(10～35Kv)电极锅炉，采用电极组2全浸入水中的结构设计，三个电极组2在锅炉本体1内120°对称分布，三个中性点电极4与锅炉壳体内壁相连形成中性点不接地电极。三个相电极3和三个中性点电极4全部浸入在低电导率纯净水中，电极锅炉功率的大小取决因素包括电极组结构型式，导电方式及相电极3、中性点电极4尺寸及相互位置尺寸与水的电导率，使电流在水中形成星形电路连接方式。同时，通过隔离盾5上下移动调节电极锅炉的输出功率。