一种多晶硅还原炉的余热再利用系统技术方案

本发明专利技术涉及多晶硅生产技术领域，具体涉及一种多晶硅还原炉的余热再利用系统，其包括:还原炉、蒸汽闪蒸罐一、蒸汽闪蒸罐二、高温水循环泵、高温水换热器、底盘水罐、底盘水循环泵、底盘水加热器、冷冻热水罐、冷冻热水循环泵、冷冻热水换热器、冷冻热水加热器、底盘水预热器、底盘水冷却器和排污水空冷系统；通过各部件的连通，对还原炉余热进行分级利用。采用本发明专利技术能够提升余热利用效率，减少热量浪费。

【技术实现步骤摘要】
一种多晶硅还原炉的余热再利用系统
本专利技术涉及多晶硅生产
，尤其涉及一种多晶硅还原炉的余热再利用系统。
技术介绍
多晶硅是一种超高纯材料，用于集成电路、电子器件和太阳能电池领域。目前国内多晶硅的主要生产方法是改良西门子法，主要包括三氯氢硅合成、精馏提纯、三氯氢硅氢气还原、尾气干法回收、四氯化硅氢化等工序。改良西门子法的高纯氢气还原工序生产多晶硅过程中，包括三氯氢硅与氢气的反应原料在还原炉内约1050℃高温下通过化学气相沉积生成高纯度多晶硅。与高温硅棒有直接辐射热传递的还原炉炉筒和底盘需要通入冷却介质，以防止其被持续的高温热损伤。目前各多晶硅厂家还原工艺是钟罩冷却水和底盘冷却水共1个水系统，并将此部分热源一部分和精馏装置热水系统换热，转化为精馏热水再沸器的热量来源；另一部分作为冷冻机组冷冻热水的热源供冷冻机组利用，生产7℃冷冻水；剩余的则需经过大量循环水冷却将热量带走，以满足钟罩、底盘冷却的需求。钟罩冷却水回水和底盘水回水温度高，有很好的利用价值，然而，钟罩冷却水和底盘冷却水共1个水系统：由于系统共用，钟罩冷却水温度和底盘冷却水温度基本相同，导致钟罩冷却过量，底盘冷却不足。特别是底盘水温度高，直接导致电极四氟绝缘降低，磁环结硅增加，尾气管结硅速度增加，增加接地异常停炉风险等一系列问题；而余热的利用上，大量的热量需循环冷却水带走而造成浪费。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种多晶硅还原炉的余热再利用系统，主要目的在于提升余热利用效率，减少热量浪费。为达到上述目的，本专利技术主要提供如下技术方案：本专利技术的实施例提供一种多晶硅还原炉的余热再利用系统，包括:还原炉、蒸汽闪蒸罐一、蒸汽闪蒸罐二、高温水循环泵、高温水换热器、底盘水罐、底盘水循环泵、底盘水加热器、冷冻热水罐、冷冻热水循环泵、冷冻热水换热器、冷冻热水加热器、底盘水预热器、底盘水冷却器和排污水空冷系统；所述蒸汽闪蒸罐一和所述蒸汽闪蒸罐二通过所述高温水循环泵与所述还原炉的钟罩冷却水入口连通；所述蒸汽闪蒸罐一和所述蒸汽闪蒸罐二并列设置；所述还原炉的钟罩的冷却水出口与所述高温水换热器的钟罩水侧连通；所述高温水换热器的钟罩水侧与所述蒸汽闪罐一和所述蒸汽闪罐二分别连通；所述底盘水罐通过所述底盘水循环泵与所述还原炉的底盘的冷却水入口连通；所述底盘的冷却水出口与所述高温水换热器的底盘水侧连通；所述高温水换热器的底盘水侧与所述底盘水加热器的底盘水侧连通；所述底盘水加热器的底盘水侧与用户一连通，以将换热后的水通向所述用户一；所述用户一与所述底盘水罐连通，以使被所述用户一利用后的水回流至所述底盘水罐；所述底盘水加热器的另一侧为低压蒸汽侧；所述底盘水加热器的低压蒸汽侧入口与蒸汽管网连通；所述底盘水加热器的低压蒸汽侧出口与所述蒸汽闪蒸罐一和\或所述蒸汽闪蒸罐二连通；所述底盘的冷却水出口与所述冷冻热水换热器的冷冻热水侧连通；所述冷冻热水换热器的冷冻热水侧与所述冷冻热水加热器的冷冻热水侧连通；所述冷冻热水加热器的冷冻热水侧与用户二连通；以将换热后的冷冻热水通向所述用户二；所述用户二与所述冷冻热水罐连通，以使被所述用户二利用后的水回流至所述冷冻热水罐；所述冷冻热水加热器的另一侧为低压蒸汽侧；所述冷冻热水加热器的低压蒸汽侧入口与所述蒸汽管网连通；所述冷冻热水加热器的低压蒸汽侧出口与所述蒸汽闪蒸罐一和\或所述蒸汽闪蒸罐二连通；所述冷冻热水罐通过冷冻热水循环泵与所述冷冻热水换热器的冷冻水侧连通；所述冷冻热水换热器的底盘水侧与所述底盘水罐连通；所述底盘水预热器的底盘水侧与所述底盘的冷却水出口连通；所述底盘水预热器的底盘水侧与所述底盘水罐连通；所述底盘水预热器的另一侧为低压蒸汽侧；所述底盘水预热器的低压蒸汽侧入口与所述蒸汽管网连通；所述底盘水预热器的低压蒸汽侧出口与所述蒸汽闪蒸罐一和\或所述蒸汽闪蒸罐二连通；所述底盘水冷却器的底盘水侧与所述底盘的冷却水出口连通；所述底盘水冷却器的底盘水侧与所述底盘水罐连通；所述底盘水冷却器的另一侧为循环冷却水侧；所述底盘水冷却器的循环冷却水侧与循环冷却水管网连通；所述蒸汽闪蒸罐一、所述蒸汽闪蒸罐二、所述底盘水罐和所述冷冻热水罐分别与所述排污水空冷系统连通。进一步地，还包括：采暖用户系统；所述采暖用户系统的入口与所述底盘的冷却水出口连通；所述采暖用户系统的出口与所述底盘水罐连通。进一步地，所述用户一为精馏热水再沸器；所述用于一与所述蒸汽闪蒸罐一连通，以使所述蒸汽闪蒸罐一内的蒸汽进入所述用户一。进一步地，所述蒸汽闪蒸罐一的压力为0.15MPa.G；所述蒸汽闪蒸罐二的压力为0.3MPa.G。进一步地，所述底盘水罐上设置有补水口一，以补充脱盐水；所述冷冻热水罐上设置有补水口二，以补充脱盐水。进一步地，所述用户二为冷冻站溴化锂机组。进一步地，还包括：蒸汽增压系统；所述蒸汽增压系统的入口与所述蒸汽闪蒸罐一或所述蒸汽闪蒸罐二的蒸汽出口连通；所述蒸汽增压系统的出口与所述蒸汽管网连通。进一步地，所述还原炉、所述蒸汽闪蒸罐一、所述蒸汽闪蒸罐二、所述高温水循环泵、所述高温水换热器、所述底盘水罐、所述底盘水循环泵、所述底盘水加热器、所述冷冻热水罐、所述冷冻热水循环泵、所述冷冻热水换热器、所述冷冻热水加热器、所述底盘水预热器、所述底盘水冷却器和所述排污水空冷系统之间的流体管道上设置有控制阀。进一步地，还包括：检测系统和控制系统；所述检测系统包括：压力传感器和流量传感器；所述压力传感器和所述流量传感器设置在所述还原炉、所述蒸汽闪蒸罐一、所述蒸汽闪蒸罐二、所述高温水循环泵、所述高温水换热器、所述底盘水罐、所述底盘水循环泵、所述底盘水加热器、所述冷冻热水罐、所述冷冻热水循环泵、所述冷冻热水换热器、所述冷冻热水加热器、所述底盘水预热器、所述底盘水冷却器和所述排污水空冷系统之间的所述流通管道上；所述压力传感器与所述控制系统连接，以检测所述流通管道内的压力；所述流量传感器与所述控制系统连接，以检测所述流通管道内的流量；所述控制系统与所述控制阀连接，以控制所述控制阀的动作。进一步地，还包括：应急管线；所述应急管线的一端与所述底盘水循环泵的出水口连通，另一端与所述底盘的冷却水出口连通；所述应急管线上设置底盘副线阀，以控制所述应急管线的通断。借由上述技术方案，本专利技术多晶硅还原炉的余热再利用系统至少具有下列优点：能够提升余热利用效率，减少热量浪费。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种多晶硅还原炉的余热再利用系统的示意图。图中所示：1为还原炉，2为高温水循环泵，3为蒸汽闪蒸罐二，4为蒸汽闪蒸罐一，5为用户一，6为用户二，7为冷冻热水罐，8为底盘水罐本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多晶硅还原炉的余热再利用系统，其特征在于，包括:还原炉、蒸汽闪蒸罐一、蒸汽闪蒸罐二、高温水循环泵、高温水换热器、底盘水罐、底盘水循环泵、底盘水加热器、冷冻热水罐、冷冻热水循环泵、冷冻热水换热器、冷冻热水加热器、底盘水预热器、底盘水冷却器和排污水空冷系统；/n所述蒸汽闪蒸罐一和所述蒸汽闪蒸罐二通过所述高温水循环泵与所述还原炉的钟罩冷却水入口连通；/n所述蒸汽闪蒸罐一和所述蒸汽闪蒸罐二并列设置；/n所述还原炉的钟罩的冷却水出口与所述高温水换热器的钟罩水侧连通；所述高温水换热器的钟罩水侧与所述蒸汽闪罐一和所述蒸汽闪罐二分别连通；/n所述底盘水罐通过所述底盘水循环泵与所述还原炉的底盘的冷却水入口连通；/n所述底盘的冷却水出口与所述高温水换热器的底盘水侧连通；所述高温水换热器的底盘水侧与所述底盘水加热器的底盘水侧连通；所述底盘水加热器的底盘水侧与用户一连通，以将换热后的水通向所述用户一；所述用户一与所述底盘水罐连通，以使被所述用户一利用后的水回流至所述底盘水罐；所述底盘水加热器的另一侧为低压蒸汽侧；所述底盘水加热器的低压蒸汽侧入口与蒸汽管网连通；所述底盘水加热器的低压蒸汽侧出口与所述蒸汽闪蒸罐一和\或所述蒸汽闪蒸罐二连通；/n所述底盘的冷却水出口与所述冷冻热水换热器的冷冻热水侧连通；所述冷冻热水换热器的冷冻热水侧与所述冷冻热水加热器的冷冻热水侧连通；所述冷冻热水加热器的冷冻热水侧与用户二连通；以将换热后的冷冻热水通向所述用户二；所述用户二与所述冷冻热水罐连通，以使被所述用户二利用后的水回流至所述冷冻热水罐；所述冷冻热水加热器的另一侧为低压蒸汽侧；所述冷冻热水加热器的低压蒸汽侧入口与所述蒸汽管网连通；所述冷冻热水加热器的低压蒸汽侧出口与所述蒸汽闪蒸罐一和\或所述蒸汽闪蒸罐二连通；/n所述冷冻热水罐通过冷冻热水循环泵与所述冷冻热水换热器的冷冻水侧连通；所述冷冻热水换热器的底盘水侧与所述底盘水罐连通；/n所述底盘水预热器的底盘水侧与所述底盘的冷却水出口连通；所述底盘水预热器的底盘水侧与所述底盘水罐连通；所述底盘水预热器的另一侧为低压蒸汽侧；所述底盘水预热器的低压蒸汽侧入口与所述蒸汽管网连通；所述底盘水预热器的低压蒸汽侧出口与所述蒸汽闪蒸罐一和\或所述蒸汽闪蒸罐二连通；/n所述底盘水冷却器的底盘水侧与所述底盘的冷却水出口连通；所述底盘水冷却器的底盘水侧与所述底盘水罐连通；所述底盘水冷却器的另一侧为循环冷却水侧；所述底盘水冷却器的循环冷却水侧与循环冷却水管网连通；/n所述蒸汽闪蒸罐一、所述蒸汽闪蒸罐二、所述底盘水罐和所述冷冻热水罐分别与所述排污水空冷系统连通。/n...

【技术特征摘要】
1.一种多晶硅还原炉的余热再利用系统，其特征在于，包括:还原炉、蒸汽闪蒸罐一、蒸汽闪蒸罐二、高温水循环泵、高温水换热器、底盘水罐、底盘水循环泵、底盘水加热器、冷冻热水罐、冷冻热水循环泵、冷冻热水换热器、冷冻热水加热器、底盘水预热器、底盘水冷却器和排污水空冷系统；
所述蒸汽闪蒸罐一和所述蒸汽闪蒸罐二通过所述高温水循环泵与所述还原炉的钟罩冷却水入口连通；
所述蒸汽闪蒸罐一和所述蒸汽闪蒸罐二并列设置；
所述还原炉的钟罩的冷却水出口与所述高温水换热器的钟罩水侧连通；所述高温水换热器的钟罩水侧与所述蒸汽闪罐一和所述蒸汽闪罐二分别连通；
所述底盘水罐通过所述底盘水循环泵与所述还原炉的底盘的冷却水入口连通；
所述底盘的冷却水出口与所述高温水换热器的底盘水侧连通；所述高温水换热器的底盘水侧与所述底盘水加热器的底盘水侧连通；所述底盘水加热器的底盘水侧与用户一连通，以将换热后的水通向所述用户一；所述用户一与所述底盘水罐连通，以使被所述用户一利用后的水回流至所述底盘水罐；所述底盘水加热器的另一侧为低压蒸汽侧；所述底盘水加热器的低压蒸汽侧入口与蒸汽管网连通；所述底盘水加热器的低压蒸汽侧出口与所述蒸汽闪蒸罐一和\或所述蒸汽闪蒸罐二连通；
所述底盘的冷却水出口与所述冷冻热水换热器的冷冻热水侧连通；所述冷冻热水换热器的冷冻热水侧与所述冷冻热水加热器的冷冻热水侧连通；所述冷冻热水加热器的冷冻热水侧与用户二连通；以将换热后的冷冻热水通向所述用户二；所述用户二与所述冷冻热水罐连通，以使被所述用户二利用后的水回流至所述冷冻热水罐；所述冷冻热水加热器的另一侧为低压蒸汽侧；所述冷冻热水加热器的低压蒸汽侧入口与所述蒸汽管网连通；所述冷冻热水加热器的低压蒸汽侧出口与所述蒸汽闪蒸罐一和\或所述蒸汽闪蒸罐二连通；
所述冷冻热水罐通过冷冻热水循环泵与所述冷冻热水换热器的冷冻水侧连通；所述冷冻热水换热器的底盘水侧与所述底盘水罐连通；
所述底盘水预热器的底盘水侧与所述底盘的冷却水出口连通；所述底盘水预热器的底盘水侧与所述底盘水罐连通；所述底盘水预热器的另一侧为低压蒸汽侧；所述底盘水预热器的低压蒸汽侧入口与所述蒸汽管网连通；所述底盘水预热器的低压蒸汽侧出口与所述蒸汽闪蒸罐一和\或所述蒸汽闪蒸罐二连通；
所述底盘水冷却器的底盘水侧与所述底盘的冷却水出口连通；所述底盘水冷却器的底盘水侧与所述底盘水罐连通；所述底盘水冷却器的另一侧为循环冷却水侧；所述底盘水冷却器的循环冷却水侧与循环冷却水管网连通；
所述蒸汽闪蒸罐一、所述蒸汽闪蒸罐二、所述底盘水罐和所述冷冻热水罐分别与所述排污水空冷系统连通。


2.根据权利要求1所述的多晶硅还原炉的余热再利用系统，其特征在于，还包括：采暖用户系统；
所述采暖用户系统的入口与所述底盘的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈文吉，赵云松，
申请(专利权)人：新疆大全新能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：新疆;65