电阻、电极锅炉的比较与燃气锅炉房设置

电阻、电极锅炉的比较与燃气锅炉房设
置
近年来，电加热锅炉在实际工程中得到了越来越多的应用，对于天然气供应条件不稳定的地区，或者有电价优惠政策，鼓励使用峰谷电的地区，电加热锅炉作为热源成为了较好的选择。

如蓄热式电锅炉利用谷电蓄热，得到了较高的运行经济性；再如某些地区对锅炉烟气排放有较高的要求，或锅炉的烟囱对景观的影响较大不便设置，在这样的情况下，选择电锅炉作为热源亦是对环境保护大有益处。

尽管电加热锅炉具有一定的优点，是未来清洁能源的发展趋势，但是对于现阶段，还应应结工程项目的实际情况选择热源形式。

本文首先对电磁锅炉、电阻锅炉及电极锅炉的从运行原理、加热性能、配电要求、系统配置及初投资及运行费用等方面做出对比，此外浅析电锅炉和燃气锅炉在实际工程中的设置情况，供读者参考。

1.
电磁锅炉、电阻锅炉及电极锅炉的工作原理
1.
电阻式加热锅炉较好理解，是采用高阻抗管形电热元件，接通电源后，管形电热元件产生高热是水成为热水或蒸汽。

2.
电极式加热锅炉就是利用含电解质水的导电性，通电后被加热产生热水或蒸汽。

根据水流与电极的接触方式不同，电极锅炉应用较多的是浸没式结构，浸没式电极锅炉：是指连接高压电源的电极直接浸没在锅炉的炉水中进行加热。

炉水与锅炉外壁采用绝缘隔离的方式，避免锅炉金属筒体带电。

2.
电阻锅炉及电极锅炉的对比
2.1安全性
对比项电阻锅炉电极锅炉
制造资质许可国家质量技术监督检验检疫总局
颁证许可
同左
设计审核省级质量技术监督局审核批复同左
材料审核市级以上锅炉检验院驻厂监检同左制造监检市级以上锅炉检验院驻厂监检同左安装监检使用地锅炉检验所报备监检同左
安全运行
许可
使用地锅炉检验所验收后颁发同左
电压等级及要求
0.4KV，普通配电要求，常规供
电，不需要专业的运行人员
10KV，高压供电，供电及运行
安全要求高，运行人员专业要求高
2.2可靠性
对比项电阻锅炉电极锅炉
产品类型工厂生产，标准化工业产
品，市场使用广泛。

工厂试验生产、主要技术来源
于进口，民用市场处于试点运行阶
段。

检验手段
工厂检验，标准化出厂检
验，国家有详细的执行标准
目前还没有专用的国家相关标
准，主要以国外或企业标准执行。

设备通用性
电热锅炉、蓄热模块均为标
准产品，按系统组合使用，可灵
活组配
电极锅炉设备属于新型产品，
主要元器件均为特殊专用产品
介质要求采用普通软化水运行即可采用经过处理的电导水运行
设备最低使
用寿命
20年15年
2.3加热性能
对比项电阻锅炉电极锅炉
加热原件
电阻电热管，属于成熟产
品，国家有相应的执行标准
电极棒或电极板，目前无相应
标准
加热原件材
质
不锈钢加热管不锈钢电极板或石墨电极棒
加热原理
电阻丝通电产生热量后，
通过热传递对介质进行加热，
每根或每组的加热功率固定
通过电极及水的电导进行加
热，根据水的流量或水位控制加热
功率
工作温度
完全浸没在水中，根据压
力可在200℃以内运行
同左
绝缘方式
电加热元件通过绝缘材料
与加热介质隔离，并且电气上
设有相应保护
电加热原件直接与加热介质接
触，通过炉体及电极绝缘端子与外
界绝缘。

2.4配电控制
对比项电阻锅炉电极锅炉供电电压0.4kv6-10kv
供配电设备需要高低压配电设备及变
压器
只需要高压配电设备
控制设备自动控制柜，常规配电元
器件
自动控制柜，与高压配套的控
制元器件
控制操作性
属于常规控制要求，简单
易学，普通人员即可执行
需要专业或经过严格培训的操
作人员
2.5设备占地要求
对比项电阻锅炉电极锅炉
单台功率使用范围
可在10-10000kw任意配
置，适合在2-10mw的设备上使
用
可在3000-50000kw配置，较
适合于大于10mw的设备上使用
6mw锅炉占地30m230m2
6mw控制设备
占地
6m22m2
6mw高压设备
占地
10m28m2
6mw低压设备
占地
150m2无
系统控制设
备
4m24m2合计200m244m2 2.6系统配置要求
对比项电阻锅炉电极锅炉
循环水泵一次换热循环水泵及二次
供热水泵
一次换热水泵、二次换热水
泵、二次供热水泵
补水泵一次及供热补水泵一次、二次及供热补水泵换热设备一次换热需要两次换热
储热设备相同相同
2.7初投资
对比项电阻锅炉电极锅炉
6mw设备投资135万元380万元
高压配电投
资
40万元35万元
低压配电投
资
150万元无
325万元415万元
2.8运行费用
对比项电阻锅炉电极锅炉
设备热效率98%99%
系统效率93%88%需要二次换热
运行人员资
质要求
普通司炉人员及电工即可需要专业的高电压持证人员2.9维护及折旧
对比项电阻锅炉电极锅炉
后期维护费
用比例
13
元器件通用
性
较通用专用性很强，几乎不通用
检验国家强制定期检验目前国际无检验标准，需按普通锅炉进行
维护条件
普通低压电气配置，并有
低压变压器隔离，维护条件简
单
高压电气，维护条件复杂，高
压维护人员资质及费用相对较高
2.10电阻锅炉及电极锅炉对比结论
从可靠性及安全性上，常规电阻锅炉由于属于国家标准产品，并且使用低压供电，安全性要于高压电极锅炉。

从加热性能上，两种锅炉加热原理不同，各有
优缺点。

从控制操作难易程度上，常规低压电阻炉采用配套常规元器件，控制难
度要易于电极锅炉。

从锅炉本身的占地上，两种锅炉在10mw以下时，占地面积
基本相当，但当设备增大时，电极锅炉的占地就有一定的优势了。

从整个系统配
置的占地上，由于常规低压电阻锅炉需要配置变压器等低压设备，占地面积要增
加很多。

但系统设备中，电极锅炉由于需要二次换热，也需增加一定的换热设备
及循环设备的占地面积。

从系统的运行上，常规低压电阻锅炉，只需一次换热，
或不换热就可进行供热；但电极锅炉必须经过一次或二次换热后进行供热，从而
增加了换热损失。

从投资上，同等功率的常规低压电阻锅炉投资要远低压电极锅炉，但常规低压电阻锅炉需增加一定的低压配电投资，从而降低了两种设备投资
的差额。

从运行及维护上，由于电极锅炉使用的均为高压特殊产品，运行和维护
成本相对要高于电阻锅炉。

由上面两种电锅炉的对比分析，建议供热负荷在10MW以内考虑使用电阻锅炉，主要原因是，常规的电阻锅炉最大容量为2.4MW的产品较多，其次电阻锅炉
的低压配电设备及电缆的费用约占初投资的40%，即电阻锅炉容量越大、台数越多，低压配电设备越多，几乎与同规模的电极锅炉初投资费用相当，也较浪费建
筑面积；供热负荷大于10MW时适合使用电极锅炉，电极锅炉的单台最大供热量
可至25MW以上，较适合作为大规模集中供热的热源。

3.电锅炉与燃气锅炉在实际工程中的设置情况
电锅炉房的设置应参考《锅炉房设计标准》（GB50041-2020）中的规定，但
涉及到相关条文，还应该视情况而定，例如锅炉房与其他建筑物相连或设置在其
内部时，不应设置在人员密集场所和重要部位的上一层、下一层及相邻位置。

笔
者认为当电锅炉房内没有承压设备和压力管道的情况下，设置在与人员密集场所
和重要部位贴邻的位置时，如果可以将机房内的噪音控制在55dB（A）以下，倒
未尝不可。

与燃气锅炉相比，电锅炉不需要供应燃气，因此无需设置燃气计量间，燃气计量间属于甲类厂房，应设置在建筑物靠外墙处并应考虑泄爆面积，且泄压
方向不得朝向人员聚集的场所、房间和人行通道，亦不能与上述这些场所相邻。

可以说如果燃气锅炉房设置在建筑物内或与其贴邻时，其位置的选择受到了规范
中诸多条款的限制，以至于燃气锅炉房的位置选择将很大程度影响整个建筑的布
局和功能设置。

然而电锅炉房在位置选择时，如果能够相对灵活应对，电锅炉的优势将得以体现。

此外电锅炉无需设置烟囱，一方面减少了对室外景观的影响，有利于环境保护；另一方面，根据《锅炉大气污染物排放标准》（GB 13271-2014），锅炉的烟囱高度应高出200m范围内最高建筑物3m以上，本条文对于燃气锅炉房的位置选择也起到了决定性的作用，对于燃气锅炉房如果设置在室外很可能无法满足本条款，但是设置在最高的建筑物内又面临上述问题。

此时如果选择电锅炉这些问题将迎刃而解。

参考文献
[1]郭峰，夏青扬，刘杨.浸没式电极锅炉原理及应用[J].能源研究与管理，2012（2）：65-67。