电极锅炉是利用水的高热阻特性，直接将电能转换为热能并产生蒸汽或热水的一种技术。加热电压采用高压电，电压≥6kV。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。电极锅炉的保护，由于高压电源直接来自高压线路，因此必须配备相应的保护措施，设置一高压柜将相应的保护信号传输给控制柜。

保护主要有以下几方面:

1)过流保护; 2)缺相保护; 3)短路保护; 4)三相不平衡保护等。

加热原理

电极锅炉一般采用处理的除盐水，除盐水的电导率(25℃)一般为<0.3μs/cm,该水属于不导电。因此锅炉内必须加入一定的电解质，使炉水具有一定的电阻，才能使其导电。当然炉水的电导率不是越高越好(一般约20μs/cm~60μs/cm)，否则容易造成击穿等事故。电极式锅炉就是利用含电解质水的导电特性，通电后被加热产生热水或蒸汽。由于是利用水的电阻性直接进行加热，电能100%转化成热量，基本没有热损失。

电极锅炉炉体采用高标准设计和制造工艺。因为电极式锅炉加热时没有明火，高温度一般不超过300°C,对炉体没有热疲劳性损伤，因此锅炉普遍使用寿命大于40年;锅炉也不会发生干烧现象，是因为一旦锅炉断水，电极间的通路被切断，电功率为零锅炉自动停止运行。内外筒体完全绝缘，中心不接地防漏电运行安全。可接入任何标准的高压电网当故障发生时，这样的设计可以限制电流按规定值通过接地装置。输入电压可以在+110%范围内变化。

加热负荷调节

基于电极锅炉加热方式的特殊性，其加热功率的调节主要是通过调节与电极接触水量大小来实现的，即通过改变电极间的电阻。由于水量的调节范围是5~100%，因此电极锅炉的调节范围也是5~100%，调节范围非常宽，可根据用户的实际需要实现无级调节。

浸没式电极蒸气锅炉的结构和原理

浸没式电极锅炉分为内筒和外筒。电极锅炉的内筒通过陶瓷绝缘件安装在外筒内部上方。三相电极的每个电极包含若干个安装在电极盘上的金属电极棒，并被固定在内筒上方。电极被悬在锅炉顶部的绝缘套管上(中空的陶瓷绝缘件)。锅炉内筒将成为电气系统的中性点。

锅炉的内筒分成相同的三部分，中心点即为内筒的中心;在内筒的中心，3个分区以120°的角度均匀分布，同时通过内简底部连通，浸没式电极锅炉的内筒结构如图所示，具有如下的特点:

(1)增加了电流的导通体积。

(2)三相导电的每两个电极，面积都比较大，而且每个电极几乎周长相等。所以，形成了均匀的电强度，确保电极锅炉的安全性;

(3)在三相电极所围成的区域之内，电场的强度几乎为0;(4)在内筒的底部，溶液的离子在内筒内壁和各电极之间电压的作用下，会形成一个均匀的电磁场，在电磁场的作用下，水中的离子做上下运动，形成电流，加速了水分子的汽化;(5)在内筒的底部，在各电极之间电场的作用下，在3个电极水中的导电离子之间形成一个电磁场，随着三相电流的相位差，形成复杂的漩涡，增强了液体流动，加速了水的蒸发，也起到了减少内筒底结垢的作用。

电极热水锅炉结构和原理

如图，电极式热水锅炉的电极系统包括三相电极(中性点不接地)，电极安置在绝缘体上与内筒隔离，锅炉内筒是安装在绝缘器上都配有绝缘体与外筒绝缘。控制进出水流的低电导率，保证运行的绝对安全性，其加热功率的调节主要是通过调节与电极接触水量大小来实现的，相当于通过改变电极间的电阻。由于水量的调节范围是5~100%，因此电极锅炉的调节范围也是5~100%，调节范围非常宽，可根据用户的实际需要实现无级调节。自控系统自动跟踪出水温度，通过调节换热循环管路侧的水泵频率，按照用户设点要求，实现稳定的出水温度，满足蓄热系统或热水用户的需求。保护盾是由电动执行器控制上下移动可以调节锅炉的供热负荷量，调节负荷从5%-100%。

零电极就是进一步保证工作介质水的零电位的可靠性。