[发明专利]用于高压大功率电锅炉加热电极的新型液位功率调节装置

说明书

技术领域

本发明涉及电加热领域的电锅炉装置，尤其是涉及一种用于高压大功率电锅炉加热电极的新型液位功率调节装置。

背景技术

电极加热技术是电能直接作用于被加热介质，具有热效率高，电制热响应速度快，电源波动只对出力有影响(不损坏设备本身)等优点，因此在大功率电锅炉上有很好的应用前景。为了有效调节高压电大功率电极加热装置的功率，常见方法是调节电极间电解质的供给量。例如用泵将电解质从相电极喷射到零电极。这种方法虽然可以在宽范围调节电极加热功率，但也存在电解产气和电极腐蚀的不足。

电极加热是对电极之间的电解质溶液施加电压，电解质在电场作用下发生离子迁移从而产生电流发热。在相同电解质浓度下，加热功率不但随着电极间的电压升高而加大，也会随着电极与电解质溶液的接触面积增加而加大。调节电极间的电压控制电极加热功率的方法不适合高压电的大功率电加热装置(锅炉)。

发明内容

本发明提出了一种用于高压大功率电锅炉加热电极的新型液位功率调节装置，通过调节电极与电解质溶液之间接触面方法，从而改变电极浸没的液位高度对电极加热功率进行连续调节。其技术方案如下所述：

一种用于高压大功率电锅炉加热电极的液位功率调节装置，包括高位水箱、低位水箱、零电极，相电极，循环泵，活动泄水管，牵引机构，所述零电极自身构成放置电解质的高位水箱盛放电解质水溶液，所述相电极插入高位水箱内，和零电极共同作用于电解质使其发热做功，所述低位水箱中的低位电解质通循环泵源源不断输入到高位水箱中，高位水箱中的电解质在重力作用下通过活动泄水管流回低位水箱，通过牵引机构控制活动泄水管的高度，改变高位水箱内的液位高度，从而改变三相电极在电解质中的浸没高度调节加热功率。

所述锅炉本体下部直接盛放所述低位电解质。

所述三相电极包括多个电极体，所述电极体垂直于高位电解质的水面。

所述电极座固定在锅炉本体上部，所述相电极垂直于高位水箱的液面并伸入到高位水箱内，但不与高位水箱直接接触。

所述高位水箱通过绝缘物质固定在锅炉本体内。

所述循环泵的两端分别设置有泵吸入管和泵出水管，所述泵出水管和布水管相连接，所述泵吸入管的另一端连接到锅炉本体下部的低位电解质，所述循环泵设置在锅炉本体外部，并与控制器相连接，所述布水管伸入到高位水箱内部。

所述电极体为圆柱体、条状或异型支状体或其他形状。

本发明中所述牵引装置将活动泄水管拉高至最高位置时，高位水箱中的液位处于最高处，完全浸没电极，使电解质和电极的接触面积最大，达到最高功率；当通过牵引装置降低活动泄水管的位置时，高位水箱中的电解质通过活动泄水管做自由落体运动留下至低位水箱中，当活动泄水管降低到最低位置时，电解质不与电极解除，此时，锅炉输出功率为0％。这种方法不会造成功率突变，而且电极寿命长，几乎不发生电解产气，非常安全可靠。

附图说明

图1是本发明应用原理中高液位最高输出功率示意图；

图2是本发明应用原理中低液位最小输出功率示意图；

图3是本发明应用于大功率电锅炉的示意图；

图4是所述牵引机构的结构示意图。

具体实施方式

电极之间的电压一定并且电解质浓度一定时，单位容积内的离子数量不变，这时电极与电解质水溶液的接触面积决定了加热功率的大小。高位水箱中的电解质水溶液在重力作用下通过活动泄水管流回低位水箱，通过牵引装置活动泄水管的高度，改变高位水箱内的液位高度，从而改变相电极在电解质中的浸没高度。在大功率的电极加热设备中，需保证被加热电解质浓度稳定。

本发明设置了高位和低位两个水箱，使用循环泵维持电解质的循环量以保持高位水箱中电解质溶液的浓度，改变活动泄水管的高度改变高位水箱的液位高度，达到调整加热功率目的。这种方法很容易通过对高位水箱进水口的结构设计，确保水流对电极的冲刷作用很小，因此可以做到电解产气的逸出很少，而且电极腐蚀也非常小。

原理如图1和图2所示，将电源5的电压施加在相电极1和零电极6之间，电极间的电解质发生离子迁移产生电流，电解质被加热。

零电极6自身构成高位水箱，内含有高位电解质2，所述高位电解质水溶液2和低位电解质水溶液4相对，在于高度上的设置不同，所述低位电解质4位于低位水箱8内。高温水箱下部设置有活动泄水管3，活动泄水管3通过牵引机构9来控制其位置高低，循环泵7能够将低位电解质输送到高位电解质。