電極加熱加熱原理

電極鍋爐一般采用電廠的除鹽水，除鹽水的導(dǎo)電率（25℃）一般為<0.3μs/cm，該水屬于不導(dǎo)電。因此鍋爐內(nèi)必須加入一定的電解質(zhì)，使?fàn)t水具有一定的電阻，才能使其導(dǎo)電。當(dāng)然爐水的導(dǎo)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(dǎo)電特性，通電后被加熱產(chǎn)生熱水或蒸汽。??

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(jìn)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(jìn)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。??

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

當(dāng)鍋爐缺水時(shí)，電極間的電流通道被切斷。不存在類似常規(guī)鍋爐那樣因缺水燒壞的現(xiàn)象。??兩種結(jié)構(gòu)形式的分析：??

1、兩種結(jié)構(gòu)實(shí)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(bǔ)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(dá)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(dǎo)電率要求也不相同。噴射式電極鍋爐的導(dǎo)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(jìn)線電源沒有特殊要求。而噴射式結(jié)構(gòu)為三相不對稱運(yùn)行加熱，因此要求進(jìn)線為三相四線中心點(diǎn)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。??

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(hù)措施，設(shè)置一中壓柜，相應(yīng)的保護(hù)信號傳輸給控制柜。??

保護(hù)主要有以下幾方面：?

1）過流保護(hù)?

2）缺相保護(hù)?

3）短路保護(hù)?

4）三相不平衡保護(hù)等等 。

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(huì)非常大。大功率鍋爐一般要求其加熱電壓為13.5kV。??

其它動(dòng)力控制電壓采用380/220V。因此電極式鍋爐需要兩路電源，一路中壓電源，一路低壓電源 。?

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(shí)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(shí)際需要實(shí)現(xiàn)無級調(diào)節(jié) 。2100433B

電極，一般情況下，僅指電子導(dǎo)體或電于導(dǎo)體材料，如鉑電極、石墨電極。

有時(shí)候，說到某種電極時(shí)，指的是電極反應(yīng)或整個(gè)電極系統(tǒng)(包括離子導(dǎo)體)，而不只是指電子導(dǎo)體材料，如參比電極。

若按電位高低區(qū)分電極，則電位較高的電極稱為正極，電位較低的電極則稱為負(fù)極。若按電極上發(fā)生的反應(yīng)區(qū)分電極，則發(fā)生氧化反應(yīng)的電極稱為陽極，發(fā)生還原反應(yīng)的電極稱為陰極。在電解槽中，正極即陽極，負(fù)極即陰極，在化學(xué)電源中，在工作狀態(tài)下(放電時(shí))負(fù)極是陽極，正極則是陰極；而在充電時(shí)，正極成為陽極，負(fù)極則為陰極。為了避免混淆，化學(xué)電源的電極，宜分別稱為正極和負(fù)極。

在電化學(xué)體系中伴隨著兩個(gè)非同類導(dǎo)體之間的電荷轉(zhuǎn)移而在兩相界面上發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，稱為電極反應(yīng)。

氣體擴(kuò)散電極是粉末多孔電極在氣體電極中的應(yīng)用。電極的活性物質(zhì)是氣體。氣體電極反應(yīng)在電極微孔內(nèi)表面形成的氣一液-固三相界面上進(jìn)行。工業(yè)上已得到應(yīng)用的是氫電極和氧電極，如燃料電池的正、負(fù)極和鋅一空氣電池的正極都是這種氣體擴(kuò)散電極。典型的電極結(jié)構(gòu)有:雙層多孔電極(又稱培根型電極)、防水型電極、隔膜型電極等。

1、電沉積式電極電沉積式電極是以沖孔鍍鎳鋼帶為陰極，在硫酸鹽或氯化物中，將活性物質(zhì)電沉積到基體上，經(jīng)輥壓，烘干，涂粘結(jié)劑，剪切成電極片。電沉積式電極制造工藝簡單，生產(chǎn)周期短，活性物質(zhì)利用率高。用電沉法可以制備鎳、鍋、鉆、鐵等高活性電極，其中電沉積式錫電極已在隔一鎳電池中應(yīng)用。

2、纖維式電極纖維式電極是以纖維鎳氈狀物作基體，向基體孔隙中填充活性物質(zhì)，電極基體孔隙率達(dá)93%一”%，具有高比容量和高活性二電極制造工藝簡單，成本低，但鎳?yán)w維易造成電池正、負(fù)極短路，自放電大，尚未大量應(yīng)用?！?

無電流通過時(shí)的電極電位，統(tǒng)稱靜態(tài)電位：有電流通過時(shí)的電極電位，統(tǒng)稱動(dòng)態(tài)電位。

當(dāng)電流通過電極時(shí)，電極電位偏離平衡電極電位(甲。)的現(xiàn)象，稱為電極的極化。平衡電極電位是電極上無電流通過時(shí)，處于平衡狀態(tài)下的一種電位。當(dāng)有外電流通過電極時(shí)，電極原來的平衡狀態(tài)就被破壞，因?yàn)殡姌O電位就向著偏離平衡電位的方向變動(dòng)，即發(fā)生了電極的極化。

陽極上發(fā)生極化時(shí)，陽極的電極電位總是變得比平衡電極電位還正，即電極電位向正的方向移動(dòng)，叫做陽極極化；陰極上發(fā)生極化時(shí)，陰極的電極電位總是要變得比平衡電極電位更負(fù)些，即電極電位向負(fù)的方向移動(dòng)，稱之為陰極極化。