一种还原炉停炉冷却水自动送排系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种还原炉停炉冷却水自动送排系统，属于多晶硅生产技术领域，包括炉筒夹套，炉筒夹套上端与回水管相连，炉筒夹套下端与进水管相连，回水管与炉筒水回水管和停炉水回水管相连，停炉水回水管另一端与带压停炉冷却水罐相连，停炉水回水管上还设有炉筒冷却器，进水管与炉筒水上水管和停炉水上水管相连，停炉水上水管另一端与带压停炉冷却水罐相连，停炉水上水管上还设有上水泵，炉筒水回水管、停炉水回水管和炉筒水上水管上均设有控制阀，停炉水上水管上设有调节阀。通过切换炉筒水回水管、停炉水回水管和炉筒水上水管上的控制阀以及停炉水上水管上的调节阀，使得还原炉从正常运行切换至停炉，提高停炉送水的压力，让停炉冷却水强行并网。让停炉冷却水强行并网。让停炉冷却水强行并网。

【技术实现步骤摘要】
一种还原炉停炉冷却水自动送排系统


[0001]本技术涉及多晶硅生产
，具体涉及一种还原炉停炉冷却水自动送排系统。

技术介绍

[0002]多晶硅还原炉是多晶硅生产中的核心设备，也是决定系统产能、能耗的关键环节。因此，多晶硅还原炉的设计和制造，直接影响到产品的质量、产量和生产成本。随着全球经济危机的影响下，多晶硅的价格持续下降，产业利润不断被压缩，市场竞争日趋激烈。因此，有效降低多晶硅能耗，提高产品质量，提高生产效率，是目前多晶硅生产企业需要解决的重要问题。
[0003]在多晶硅生产中，主要采用“改良西门子法”，其中，将一定配比的三氯氢硅和氢气的混合气体通入至还原炉中，自还原炉底盘上的进气口喷入，在高于1000℃的温度下发生气相化学沉积反应，反应生成的硅晶体沉积于通电的硅芯上，随着反应的持续进行，硅芯不断生长最终达到产品要求。待还原炉运行一定周期后，会进行拆炉作业，将生长结束的硅棒取出，再重新装入硅芯进行生长，但由于还原炉内部硅芯需维持在高于1000℃的温度下进行生产，因此，还原炉运行完毕后，先对炉内工艺气体用氮气置换合格，再将还原炉夹套通过停炉冷却水系统进行封闭式循环，换热器用循环冷却水进行热交换降温，将硅棒表面温度降低，达到可直接拆炉的温度条件（硅棒表面温度＜55℃）。由于，停炉冷却水系统每次使用完毕后，管道中冷却水已排净，管道内为常压，当一定温度（比如：150）的夹套泄压至停炉冷却水系统回水管道时，会发生降压闪蒸，形成水夹汽的水锤现象，对管道震动大，易造成管道焊缝冰裂，产生安全隐患。
[0004]公告号为CN213041033U，公告日为2021.04.23的中国专利公开了用于多晶硅还原炉的冷却系统，包括与炉筒夹套连接的炉筒冷却水系统，以及与炉筒夹套连接的停炉冷却水系统，
[0005]所述炉筒冷却水系统包括炉筒冷却水回管、炉筒冷却水发生器和炉筒冷却水进管，炉筒冷却水回管一端与炉筒夹套连接，另一端与炉筒冷却水发生器连接；炉筒冷却水进管一端与炉筒冷却水发生器连接，另一端与炉筒夹套连接；炉筒冷却水发生器、炉筒冷却水进管、炉筒夹套及炉筒冷却水回管之间形成还原炉运行中炉筒冷却水流通的循环通路；所述停炉冷却水系统包括停炉冷却水回管、停炉冷却水发生器和停炉冷却水进管，停炉冷却水回管一端与炉筒夹套连接，另一端与停炉冷却水发生器连接；停炉冷却水进管一端与停炉冷却水发生器连接，另一端与炉筒夹套连接；停炉冷却水发生器、停炉冷却水进管、炉筒夹套及停炉冷却水回管之间形成停炉冷却水流通的循环通路；所述炉筒冷却水进管上设置有控制阀Ⅰ，炉筒冷却水回管上设置有控制阀Ⅱ；所述停炉冷却水进管上设置有控制阀Ⅲ，停炉冷却水回管上设置有控制阀Ⅳ；所述停炉冷却水进管通过支管与停炉冷却水回管连通，支管上设置有控制阀
Ⅴ
。
[0006]但该还原炉停炉冷却水采用手动方式送水、排气，劳动强度大，且易造成烫伤。

技术实现思路

[0007]本技术旨在解决现有技术中存在的问题，提供一种还原炉停炉冷却水自动送排系统，通过切换炉筒水回水管、停炉水回水管和炉筒水上水管上的控制阀以及停炉水上水管上的调节阀，使得还原炉从正常运行切换至停炉阶段，上水泵提高停炉送水的压力，让停炉冷却水强行并网，防止炉筒夹套内的高温热水汽化闪蒸；同样，在还原炉下一个启炉阶段可先通入带压冷水，置换出夹套内的空气，再通过停炉水/炉筒水阀门切换可送入正常生产时所需的高温热水。这两个生产步骤均可取消原有常压送水闪蒸排气过程，避免还原炉炉筒及管道振动，提高系统安全性。本技术具有提高安全性和提高冷却速率等优点。
[0008]本技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[0009]一种还原炉停炉冷却水自动送排系统，包括炉筒夹套，所述炉筒夹套上端与回水管相连，所述炉筒夹套下端与进水管相连，其特征在于：所述回水管与炉筒水回水管和停炉水回水管相连，所述停炉水回水管另一端与带压停炉冷却水罐相连，所述停炉水回水管上还设置有炉筒冷却器，所述进水管与炉筒水上水管和停炉水上水管相连，所述停炉水上水管另一端与带压停炉冷却水罐相连，所述停炉水上水管上还设置有上水泵，所述炉筒水回水管、停炉水回水管和炉筒水上水管上均设置有控制阀，所述停炉水上水管上设置有调节阀。
[0010]优选的，所述炉筒水回水管、停炉水回水管、炉筒水上水管和停炉水上水管上均设置有手动切断阀。
[0011]优选的，所述炉筒夹套顶端与炉筒排气管相连，所述炉筒排气管另一端与炉筒水放尽管相连，所述炉筒水放尽管另一端与带压停炉冷却水罐相连。
[0012]优选的，所述炉筒水放尽管上还设置有常压放尽水罐和转液泵。所述炉筒水放尽管远离炉筒排气管端与常压放尽水罐的进液端相连，所述常压放尽水罐的出液端通过转液管与转液泵进口端相连，所述转液泵出口端与带压停炉冷却水罐相连。
[0013]优选的，所述带压停炉冷却水罐上设置有高压氮气出管和高压氮气进管，所述高压氮气出管和高压氮气进管上均设置有控制阀。所述常压放尽水罐上设置有放空管。
[0014]优选的，所述炉筒排气管上设置有温度计和或流量计。
[0015]优选的，所述回水管通过回水支管与炉筒水放尽管相连，所述回水支管上设置有回水支管阀。
[0016]优选的，所述进水管通过进水支管与炉筒水放尽管相连，所述进水支管上设置有进水支管阀。
[0017]优选的，所述炉筒排气管和炉筒水放尽管上均设置有控制阀，所述控制阀采用电动控制阀或气动控制阀。
[0018]优选的，所述上水泵出口端还设置有回流管，所述回流管与带压停炉冷却水罐相连。
[0019]优选的，所述回流管上设置有调节阀。
[0020]工作原理：炉筒水回水管和停炉水回水管通过该管路上的控制阀自动切换，实现与回水管相连通；同样炉筒水上水管和停炉水上水管通过该管路上的控制阀和调节阀自动切换，实现与进水管相连通；既能满足还原炉正常使用，又能满足还原炉停炉使用；还原炉停炉时，停炉水回水管与回水管相连通，停炉水上水管和进水管相连通，同时提高停炉送水
的压力，让停炉冷却水强行并网，防止炉筒夹套内的高温热水汽化闪蒸；同样，在还原炉下一个启炉阶段可先通入带压冷水，置换出夹套内的空气，再通过停炉水/炉筒水阀门切换可送入正常生产时所需的高温热水。这两个生产步骤均可取消原有常压送水闪蒸排气过程，避免还原炉炉筒及管道振动，提高系统安全性。同时带压切换停炉水，提高还原炉冷却速率。本技术具有提高安全性和提高冷却速率等优点。
[0021]本技术方案的有益效果如下：
[0022]一、本技术提供的一种还原炉停炉冷却水自动送排系统，通过切换炉筒水回水管、停炉水回水管和炉筒水上水管上的控制阀以及停炉水上水管上的调节阀，使得还原炉从正常运行切换至停炉阶段，上水泵提高停炉送水的压力，让停炉冷却水强行并网，防止炉筒夹套内的高温热水汽化闪蒸；同样，在还原炉下一个启炉阶段可先通入带压冷水，置换出夹套内的空气，再通过停炉水/炉筒水阀门切换可送入正常生产时所需的高温本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种还原炉停炉冷却水自动送排系统，包括炉筒夹套（1），所述炉筒夹套（1）上端与回水管（2）相连，所述炉筒夹套（1）下端与进水管（3）相连，其特征在于：所述回水管（2）与炉筒水回水管（4）和停炉水回水管（5）相连，所述停炉水回水管（5）另一端与带压停炉冷却水罐（6）相连，所述停炉水回水管（5）上还设置有炉筒冷却器（7），所述进水管（3）与炉筒水上水管（8）和停炉水上水管（9）相连，所述停炉水上水管（9）另一端与带压停炉冷却水罐（6）相连，所述停炉水上水管（9）上还设置有上水泵（10），所述炉筒水回水管（4）、停炉水回水管（5）和炉筒水上水管（8）上均设置有控制阀（11），所述停炉水上水管（9）上设置有调节阀（12）。2.根据权利要求1所述的一种还原炉停炉冷却水自动送排系统，其特征在于：所述炉筒水回水管（4）、停炉水回水管（5）、炉筒水上水管（8）和停炉水上水管（9）上均设置有手动切断阀（13）。3.根据权利要求2所述的一种还原炉停炉冷却水自动送排系统，其特征在于：所述炉筒夹套（1）顶端与炉筒排气管（14）相连，所述炉筒排气管（14）另一端与炉筒水放尽管（15）相连，所述炉筒水放尽管（15）另一端与带压停炉冷却水罐（6）相连。4.根据权利要求3所述的一种还原炉停炉冷却水自动送排系统，其特征在于：所述炉筒水放尽管（1...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈绍林，彭中，贾琳蔚，王亚萍，
申请(专利权)人：四川永祥能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：