【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及减污降碳协同增效领域，尤其涉及一种熔融工业硅晶体的快速粒化及晶体潜热回收利用系统。
技术介绍
1、随着珪太阳能电池产业迅速发展，硅材料的需求量也逐年増大，20年；全球太阳能发电占世界总能源的比例约0.1％，太阳能级晶体硅的需求量约吨。专家预测到2030年，晶体硅的需求量将达到1300万吨，2050年将突破2600万吨。
2、工业硅行业和钢铁、电解铝、铁合金等行业一样，都是高耗能的资源性产品行业。电费是工业硅产品成本的主要构成部分，所占比例高达5％～55％。
3、我国是工业硅的生产和出口大国，提高工业硅的质量，降低生产能耗，降低碳排放强度，是提高竞争力十分必要的条件。因此，无论从“双碳”目标还是从节能方面考虑，降低工业硅单位能耗，提高能源的利用率，已成为工业硅生产企业生存和发展的关键。
4、工业硅的生产主要是采用电热法，即含sio２的矿物（硅石、石英等）在矿热炉内被碳质还原剂（木炭、石油焦、洗精煤等）还原生成硅。碳热还原法生产工业硅的工艺流程主要包括原料破碎筛分、配料、入炉冶炼、出炉精炼、浇铸、硅块破碎筛选、称量和包装入库等几个步骤。
技术实现思路
1、鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种熔融工业硅晶体的快速粒化及晶体潜热回收利用系统。
2、根据本专利技术的一个方面，提供了一种硅晶体的粒化及晶体潜热回收利用系统，所述回收利用系统包括：高速气流造粒系统、硅粒冷却换热系统、多段式流
3、所述高速气流造粒系统，用于切割吹散成硅粒，将所述硅粒发送至硅粒冷却换热过程；
4、所述硅粒冷却换热系统，对所述硅粒进行换热冷却处理；
5、所述多段式流化床二次换热系统，对所述硅粒进行二次换热处理；
6、所述尾气余热回收以及蒸汽循环发电系统，对剩余的热量进行回收循环处理。
7、可选的，所述高速气流造粒过程具体包括：气源、加压机以及喷气口；
8、热矿炉出来的高温熔融硅经沟槽以一定的流速进入气淬反应器，被造粒风产生的气流以压力和速度切割吹散成硅粒；所述被造粒风为氩气或氨气；
9、所述加压机将所述气源加压到喷射压力，在所述喷气口喷射出气流，气流以压力和速度切割吹散成硅粒。
10、可选的，所述硅粒的粒径为5mm。
11、可选的，所述硅粒冷却换热系统包括：冷却风系统、移动气流床输送机和振动筛；
12、所述硅粒经过所述冷却风系统，再经过移动气流床输送机后输出；
13、输入到所述振动筛中进行筛选，筛选出的较大的粒径为第一颗粒，直接外送；
14、较小粒径的再次经过所述多段式流化床二次换热系统，获得第二颗粒。
15、可选的，所述多段式流化床二次换热系统包括：二级输送机和二次冷却风输送装置。
16、可选的，所述尾气余热回收以及蒸汽循环发电系统包括：壁式余热锅炉、除尘器、锅炉及汽轮机；
17、通入冷却风进行冷却，所述硅粒在飞行过程中与自下而上的气流进行对流换热，同时与反应器水冷壁进行换热，推动所述壁式余热锅炉运行；
18、反应器中的尾气由上部进入所述除尘器净化处理，然后经过所述锅炉，推动所述汽轮机发电。
19、可选的，所述从矿热炉排出的熔融工业硅晶体，经沟槽进入气淬反应器。
20、可选的，所述经沟槽以0.5m/s的流速进入气淬反应器。
21、可选的，所述从矿热炉排出的熔融工业硅晶体的温度为1600℃以上。
22、可选的，所述多段式流化床二次换热系统进行二次换热后，工业硅晶体温度降到0℃，粒化粒径为5mm以下。
23、本专利技术提供的一种硅晶体的粒化及晶体潜热回收利用系统，所述回收利用系统包括：高速气流造粒系统、硅粒冷却换热系统、多段式流化床二次换热系统、尾气余热回收以及蒸汽循环发电系统；所述高速气流造粒系统，用于切割吹散成硅粒，将所述硅粒发送至硅粒冷却换热过程；所述硅粒冷却换热系统，对所述硅粒进行换热冷却处理；所述多段式流化床二次换热系统，对所述硅粒进行二次换热处理；所述尾气余热回收以及蒸汽循环发电系统，对剩余的热量进行回收循环处理。工业硅晶体颗粒从风洞底部排出，粒化渣经称重、热筛分后在多段式流化床中进行二次换热，工业硅晶体温度和粒化粒径进一步降低。干法粒化工艺在减轻环境污染、节省干燥耗费、提供余热回收效益等方面具有明显优势，顺应了工业硅冶炼行业减污降碳协同增效的需要。
24、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，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。
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1.一种硅晶体的粒化及晶体潜热回收利用系统，其特征在于，所述回收利用系统包括：高速气流造粒系统、硅粒冷却换热系统、多段式流化床二次换热系统、尾气余热回收以及蒸汽循环发电系统；
2.根据权利要求1所述的一种硅晶体的粒化及晶体潜热回收利用系统，其特征在于，所述高速气流造粒过程具体包括：气源、加压机以及喷气口；
3.根据权利要求2所述的一种硅晶体的粒化及晶体潜热回收利用系统，其特征在于，所述硅粒的粒径为5mm。
4.根据权利要求1所述的一种硅晶体的粒化及晶体潜热回收利用系统，其特征在于，所述硅粒冷却换热系统包括：冷却风系统、移动气流床输送机和振动筛；
5.根据权利要求1所述的一种硅晶体的粒化及晶体潜热回收利用系统，其特征在于，所述多段式流化床二次换热系统包括：二级输送机和二次冷却风输送装置。
6.根据权利要求1所述的一种硅晶体的粒化及晶体潜热回收利用系统，其特征在于，所述尾气余热回收以及蒸汽循环发电系统包括：壁式余热锅炉、除尘器、锅炉及汽轮机；
7.根据权利要求1所述的一种硅晶体的粒化及晶体潜热回收利用系统，其特征
8.根据权利要求1所述的一种硅晶体的粒化及晶体潜热回收利用系统，其特征在于，所述经沟槽以0.5m/s的流速进入气淬反应器。
9.根据权利要求所述的一种硅晶体的粒化及晶体潜热回收利用系统，其特征在于，所述从矿热炉排出的熔融工业硅晶体的温度为1600℃以上。
10.根据权利要求所述的一种硅晶体的粒化及晶体潜热回收利用系统，其特征在于，所述多段式流化床二次换热系统进行二次换热后，工业硅晶体温度降到0℃，粒化粒径为5mm以下。
...【技术特征摘要】
1.一种硅晶体的粒化及晶体潜热回收利用系统，其特征在于，所述回收利用系统包括：高速气流造粒系统、硅粒冷却换热系统、多段式流化床二次换热系统、尾气余热回收以及蒸汽循环发电系统；
2.根据权利要求1所述的一种硅晶体的粒化及晶体潜热回收利用系统，其特征在于，所述高速气流造粒过程具体包括：气源、加压机以及喷气口；
3.根据权利要求2所述的一种硅晶体的粒化及晶体潜热回收利用系统，其特征在于，所述硅粒的粒径为5mm。
4.根据权利要求1所述的一种硅晶体的粒化及晶体潜热回收利用系统，其特征在于，所述硅粒冷却换热系统包括：冷却风系统、移动气流床输送机和振动筛；
5.根据权利要求1所述的一种硅晶体的粒化及晶体潜热回收利用系统，其特征在于，所述多段式流化床二次换热系统包括：二级输送机和二次冷却风输送装置。
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【专利技术属性】
技术研发人员：程星星，王志强，王鲁元，郭福强，安东海，张兴宇，周滨选，
申请(专利权)人：昌吉学院，
类型：发明
国别省市：
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