一種用于高壓大功率電鍋爐加熱電極的液位功率調(diào)節(jié)裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于高壓大功率電鍋爐加熱電極的液位功率調(diào)節(jié)裝置，包括高位水箱、低位水箱、零電極和相電極，所述零電極自身構(gòu)成放置電解質(zhì)的高位水箱，所述相電極插入高位水箱內(nèi)，和零電極共同作用于電解質(zhì)使其發(fā)熱做功，所述低位水箱中的低位電解質(zhì)通過循環(huán)泵源源不斷輸入到高位水箱中，高位水箱中的電解質(zhì)在重力作用下通過調(diào)節(jié)閥流回低位水箱，所述調(diào)節(jié)閥通過連桿與外部機(jī)械(執(zhí)行器)相連，外部機(jī)械(執(zhí)行器)通過改變調(diào)節(jié)閥的開度調(diào)節(jié)高位水箱的液位，從而改變相電極在電解質(zhì)中的浸沒高度。本發(fā)明通過外部機(jī)械可以連續(xù)調(diào)節(jié)加熱功率，這種方法不會(huì)造成功率突變，而且電極壽命長，幾乎不發(fā)生電解產(chǎn)氣，非常安全可靠。
【專利說明】
一種用于高壓大功率電鍋爐加熱電極的液位功率調(diào)節(jié)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電加熱領(lǐng)域的電鍋爐裝置，尤其是涉及一種用于高壓大功率電鍋爐加熱電極的液位功率調(diào)節(jié)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]電極加熱技術(shù)是電能直接作用于被加熱介質(zhì)，具有熱效率高，電制熱響應(yīng)速度快，電源波動(dòng)只對出力有影響(不損壞設(shè)備本身)等優(yōu)點(diǎn)，因此在大功率電鍋爐上有很好的應(yīng)用前景。為了有效調(diào)節(jié)高壓電大功率電極加熱裝置的功率，常見方法是調(diào)節(jié)電極間電解質(zhì)的供給量。例如用栗將電解質(zhì)從相電極噴射到零電極，通過調(diào)整栗流量控制電極加熱功率。這種方法雖然可以在寬范圍內(nèi)調(diào)節(jié)電極加熱功率，但也存在電解產(chǎn)氣和電極腐蝕的不足。
[0003]電極加熱是對電極之間的電解質(zhì)溶液施加電壓，電解質(zhì)在電場作用下發(fā)生離子迀移從而產(chǎn)生電流發(fā)熱。在相同電解質(zhì)濃度下，加熱功率不但隨著電極間的電壓升高而加大，也會(huì)隨著電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積增加而加大。調(diào)節(jié)電極間的電壓控制電極加熱功率的方法不適合高壓電的大功率電加熱裝置(鍋爐)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提出了一種用于高壓大功率電鍋爐加熱電極的液位功率調(diào)節(jié)裝置，通過調(diào)節(jié)電極與電解質(zhì)溶液之間接觸面的方法，從而改變電極浸沒的液位高度以對電極加熱功率進(jìn)行連續(xù)調(diào)節(jié)。其技術(shù)方案如下所述:
[0005]—種用于高壓大功率電鍋爐加熱電極的液位功率調(diào)節(jié)裝置，包括鍋爐高位水箱，低位水箱，零電極和相電極，所述相電極連接電源火線，所述零電極連接電源零線，所述零電極自身構(gòu)成放置電解質(zhì)的高位水箱，所述相電極插入高位水箱內(nèi)，和零電極共同作用于電解質(zhì)使其發(fā)熱做功，所述低位水箱中的低位電解質(zhì)通過水栗源源不斷送入高位水箱，高位水箱中的電解質(zhì)在重力作用下通過液位調(diào)節(jié)閥流回低位水箱，所述液位調(diào)節(jié)閥通過連桿與外部機(jī)械相連，外部機(jī)械通過改變調(diào)節(jié)閥的開度調(diào)節(jié)高位水箱的液位，從而改變相電極在電解質(zhì)中的浸沒高度。
[0006]所述鍋爐本體頂部設(shè)置有蒸汽出口，下部直接盛放所述低位電解質(zhì)。
[0007]所述相電極包括一個(gè)或多個(gè)電極片，所述電極片垂直于高位電解質(zhì)的水面。
[0008]所述相電極通過電極座固定在鍋爐本體上部，所述相電極垂直于高位水箱的液面并伸入到零電極構(gòu)成的高位水箱內(nèi)，但不與高位水箱直接接觸。
[0009]所述循環(huán)栗的兩端分別設(shè)置有栗吸入管和栗出水管，所述栗出水管和布水管相連接，所述栗吸入管的另一端連接到鍋爐本體下部的低位電解質(zhì)，所述循環(huán)栗設(shè)置在鍋爐本體外部，并與控制器相連接，所述布水管伸入到高位水箱內(nèi)部。
[0010]所述相電極由電極片構(gòu)成中心對稱的球體或多邊形體。
[0011]所述液位調(diào)節(jié)裝置包括將高位電解質(zhì)輸入到低位電解質(zhì)的輸出裝置，所述高位水箱底部設(shè)置有安裝有調(diào)節(jié)閥的出液閥門，所述外部機(jī)械采用執(zhí)行器，所述執(zhí)行器與控制器相連接。
[0012]本發(fā)明在完全打開調(diào)節(jié)閥情況下，液面逐漸降低至電極完全脫離電解質(zhì)溶液，輸出功率為零;調(diào)節(jié)閥開度關(guān)小時(shí)，液位逐漸上升直至電極完全浸沒在電解質(zhì)溶液中，輸出功率100%。通過外部機(jī)械可以連續(xù)調(diào)節(jié)加熱功率，這種方法不會(huì)造成功率突變，而且電極壽命長，幾乎不發(fā)生電解產(chǎn)氣，非常安全可靠。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明應(yīng)用原理中調(diào)節(jié)閥關(guān)小的示意圖；
[0014]圖2是是本發(fā)明應(yīng)用原理中調(diào)節(jié)閥調(diào)大的示意圖；
[0015]圖3是本發(fā)明應(yīng)用于大功率蒸汽電鍋爐的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]電極之間的電壓一定并且電解質(zhì)濃度一定時(shí)，單位容積內(nèi)的離子數(shù)量不變，這時(shí)電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積決定了加熱功率的大小。通過調(diào)節(jié)電解質(zhì)液位高度改變電極的浸沒深度，從而改變了電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積，可以實(shí)現(xiàn)調(diào)控加熱功率的目的。在大功率產(chǎn)生蒸汽的電極加熱設(shè)備中，需保證被加熱電解質(zhì)濃度穩(wěn)定。
[0017]本發(fā)明設(shè)置了高位和低位兩個(gè)水箱，使用定流量循環(huán)栗維持電解質(zhì)的循環(huán)量以保持高位水箱中電解質(zhì)溶液的濃度，液位調(diào)節(jié)閥的開度可以連續(xù)改變高位水箱的液位高度，達(dá)到調(diào)整加熱功率目的。這種方法很容易通過對高位水箱進(jìn)水口的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，確保水流對電極的沖刷作用很小，因此可以做到電解產(chǎn)氣的逸出很少，而且電極腐蝕也非常小。
[0018]原理如圖1和圖2所示，將電源25的電壓施加在相電極21和零電極26之間，電極間的電解質(zhì)發(fā)生離子迀移產(chǎn)生電流，電解質(zhì)被加熱。
[0019]零電極26自身構(gòu)成高位水箱，內(nèi)含有高位電解質(zhì)22，所述高位電解質(zhì)22和低位電解質(zhì)24相對，在于高度上的設(shè)置不同，所述低位電解質(zhì)24位于低位水箱28內(nèi)。高溫水箱下部設(shè)置有調(diào)節(jié)閥23，循環(huán)栗27能夠?qū)⒌臀浑娊赓|(zhì)輸送到高位電解質(zhì)。
[0020]當(dāng)調(diào)節(jié)閥23開度減小時(shí)，高位水箱液位升高導(dǎo)致電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積加大，從而加熱功率隨之加大；當(dāng)調(diào)節(jié)閥開度加大時(shí)，高位水箱液位下降導(dǎo)致電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積減小，加熱功率降低。所以調(diào)整調(diào)節(jié)閥開度就可以調(diào)控電極加熱功率。
[0021]如圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例中是一個(gè)由液位功率調(diào)節(jié)裝置構(gòu)造的大功率電極蒸汽鍋爐，鍋爐本體12的下部是低位水箱中電解質(zhì)6，零電極4自身構(gòu)成高位水箱14，零電極內(nèi)是電解質(zhì)3，相電極由多個(gè)電極片2形成垂直于水面的環(huán)狀體，相電極固定在鍋爐本體12上的電極座I內(nèi)；電解質(zhì)6通過栗吸入管7進(jìn)入循環(huán)栗8，通過栗出水管9從布水管5送入高位水箱14ο
[0022]鍋爐工作時(shí)始終開啟循環(huán)栗8，防止高位水箱14中的電解質(zhì)濃度隨著水蒸汽的輸出變得越來越大，同時(shí)防止低位水箱中的電解質(zhì)濃度隨著系統(tǒng)凝結(jié)水的回流變得越來越低，開啟高低位水箱間的循環(huán)栗使溶液不斷混合，以保持電解質(zhì)濃度不變，循環(huán)栗8啟動(dòng)后高位電解質(zhì)3液位升高，電極片2逐漸插入電解質(zhì)3中，通過執(zhí)行器連桿10控制高位水箱底部的閥門11的開度，從而控制高位水箱中電解質(zhì)3的液位達(dá)到調(diào)節(jié)電極加熱功率的目的。
[0023]外部機(jī)械帶動(dòng)執(zhí)行器連桿10使閥門11的開度減小，則高位水箱中電解質(zhì)3的液位逐漸升高，加熱功率隨之增大;反之，帶動(dòng)執(zhí)行器連桿10使閥門11開度加大，則高位水箱中電解質(zhì)3液位降低，加熱功率減小。舉例:將行程為90度角的電動(dòng)執(zhí)行器軸聯(lián)在執(zhí)行器連桿10上，對應(yīng)閥門開度為O度最大、90度最小，通過感應(yīng)器測量連接相電極2的電源線上的輸入電流并對應(yīng)在控制器中換算成輸入功率。
[0024]假如控制器設(shè)定輸入功率為額定值的50%，這時(shí)如果檢測到的功率小于設(shè)定值，電動(dòng)執(zhí)行器向90度方向旋轉(zhuǎn)一個(gè)小角度，閥門開度略微減小一點(diǎn)，然后進(jìn)入下一個(gè)檢測周期，如此反復(fù)進(jìn)行，直至檢測到的輸入功率等于設(shè)定值為止;如果檢測到的輸入功率大于設(shè)定值，則電動(dòng)執(zhí)行器向O度方向旋轉(zhuǎn)一個(gè)小角度，閥門略微開大，再進(jìn)入下一個(gè)檢測周期，如此循環(huán)直至輸入功率等于設(shè)定值。
[0025]本發(fā)明通過外部機(jī)械可以連續(xù)調(diào)節(jié)加熱功率，這種方法不會(huì)造成功率突變，而且電極壽命長，幾乎不發(fā)生電解產(chǎn)氣，非常安全可靠。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于高壓大功率電鍋爐加熱電極的液位功率調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:包括高位水箱、低位水箱、零電極和相電極，所述零電極自身構(gòu)成放置電解質(zhì)的高位水箱，所述相電極插入高位水箱內(nèi)，和零電極共同作用于電解質(zhì)使其發(fā)熱做功，所述低位水箱中的低位電解質(zhì)通過循環(huán)栗輸入到高位水箱中，所述高位水箱中的電解質(zhì)在重力作用下通過調(diào)節(jié)閥流回低位水箱，所述調(diào)節(jié)閥通過連桿與外部機(jī)械相連，外部機(jī)械通過改變調(diào)節(jié)閥的開度調(diào)節(jié)高位水箱的液位，從而改變相電極在電解質(zhì)中的浸沒高度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高壓大功率電鍋爐加熱電極的液位功率調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:所述鍋爐本體頂部設(shè)置有蒸汽出口，下部直接盛放所述低位電解質(zhì)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高壓大功率電鍋爐加熱電極的液位功率調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:所述相電極包括一個(gè)或多個(gè)電極片，所述電極片垂直于高位電解質(zhì)的液面。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高壓大功率電鍋爐加熱電極的液位功率調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:所述相電極座固定在鍋爐本體上部，所述相電極垂直于高位水箱的液面并伸入到零電極構(gòu)成的高位水箱內(nèi)，但不與高位水箱直接接觸。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高壓大功率電鍋爐加熱電極的液位功率調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:所述循環(huán)栗的兩端分別設(shè)置有栗吸入管和栗出水管，所述栗出水管和布水管相連接，所述栗吸入管的另一端連接到鍋爐本體下部的低位電解質(zhì)，所述循環(huán)栗設(shè)置在鍋爐本體外部，所述布水管伸入到高位水箱內(nèi)部。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于高壓大功率電鍋爐加熱電極的液位功率調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:所述相電極由電極片構(gòu)成中心對稱的球體或多邊形體。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高壓大功率電鍋爐加熱電極的液位功率調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:所述液位調(diào)節(jié)裝置包括將高位電解質(zhì)輸入到低位電解質(zhì)的輸出裝置，所述高位水箱底部設(shè)置有安裝有調(diào)節(jié)閥的出液閥門，所述外部機(jī)械采用執(zhí)行器，所述執(zhí)行器與控制器相連接。
【文檔編號】F24H1/20GK105890152SQ201610391337
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年6月3日
【發(fā)明人】丁曉彬, 韓圍棋, 朱南方, 周淑云, 劉安全, 楊廣亮
【申請人】北京瑞特愛能源科技股份有限公司