一种撬装结构的多晶硅生产工艺的余热回收装置制造方法及图纸

一种撬装结构的多晶硅生产工艺的余热回收装置，包括撬装基座，尾气余热回收模块和原料气预热模块，控制室，钢架结构；其特征是：撬装基座上设置有钢架结构，钢架结构各面中间段设置有多个钢支架，钢支架上设有滑动管托，尾气余热回收模块以及原料气预热模块的管道均以滑动管托固定，尾气余热回收管道壳程与原料气预热管道壳程连接；钢架结构底部中央设置有操作通道，控制室建立在钢架结构的操作通道上，控制室内部设置有撬块反应操作控制系统以及原料气预热模块和尾气余热回收模块的控制管道阀门。本实用新型专利技术可在车间直接批量制造提供，大幅节省生产制造和现场安装调试的时间，显著缩短工期，生产企业可在多晶硅市场竞争中取得优势。取得优势。取得优势。

【技术实现步骤摘要】
一种撬装结构的多晶硅生产工艺的余热回收装置


[0001]本技术专利涉及多晶硅生产利用设备领域，具体涉及一种撬装结构的多晶硅生产工艺的余热回收装置。

技术介绍

[0002]近年来，随着碳中和概念的提出与实施，光伏产业开始迅猛发展，光伏发电技术在发电总量上的占比越来越大，也造成了多晶硅材料供不应求的现状。各个多晶硅企业亟需扩大产能，新建设施以满足火热的市场需求。
[0003]目前，多晶硅制备主要采用“改良西门子技术”，该工艺主要方法是：硅粉先与氯化氢反应生成三氯氢硅，三氯氢硅经过精馏提纯后与氢气以一定比例混合，最后通入多晶硅还原炉中。三氯氢硅和氢气在还原炉1100℃的高温下发生气相沉积反应，在电极棒上生成棒状多晶硅。在工程生产过程中，尾气温度可达500℃
‑
600℃，主要包括未反应的三氯氢硅、二氯二氢硅、四氯硅烷、氯化氢、氢气等气体。在整段工艺中，存在多个预热段以及余热回收段，液态三氯氢硅需在汽化器内加热气化，氢气与三氯氢硅的混合原料气需在尾气过热器中预热，尾气需经余热回收装置降温后，再进入还原尾气干法分离工序进行分离，保持物料和热量的循环利用。
[0004]为实现良好的预热和余热回收效果，需要对多个换热器单独进行设计核算，并在现场组装搭建调试，从开始设计到供货调试完成需要8
‑
10个月。而面对现阶段多晶硅企业迅速发展的现状，缩短项目周期、提高产能和供货效率成为提高企业竞争力的重要手段。因此，如何在保证换热稳定性的情况下保障产能和供货效率并实现标准化生产，是解决多晶硅行业快速发展问题的重要方式，也是多晶硅行业降本增效提高产能的关键。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是针对现有的多晶硅制备过程中余热回收装置结构复杂，占地面积大、安装不便且不能工厂化制造的问题，设计一种结构紧凑的、能工厂化制备的撬装结构的多晶硅生产工艺的余热回收装置。
[0006]本技术的技术方案是：
[0007]一种撬装结构的多晶硅生产工艺的余热回收装置，包括撬装基座1，尾气余热回收模块2和原料气预热模块3，控制室4，钢架结构5。其特征在于：所述撬装基座1上设置有钢架结构5，所述钢架结构5各面中间段设置有多个钢支架，所述钢架结构5底部中央设置有操作通道，所述钢支架上设立滑动管托，所述尾气余热回收模块2以及原料气预热模块3的管道均以滑动管托固定；所述尾气余热回收模块2的管道壳程与原料气预热模块3的管道壳程连接。所述钢架结构5底部中央设置有操作通道，所述控制室4建立在钢架结构5的操作通道上，所述控制室4内部设置有撬装操作控制系统以及原料气预热模块3和尾气余热回收模块2的控制管道阀门。
[0008]所述的尾气余热回收模块2和原料气预热模块3均采用夹套管换热器。
[0009]所述的夹套管换热器是以U型结构排列，且沿装置内壁依次布置。
[0010]所述的原料气预热模块3和尾气余热回收模块2空间分布以折叠方式或上下层方式布置。
[0011]所述的还原炉尾气自尾气余热回收模块2的进口管程进入，自所述尾气余热回收模块2末端管道管程排出。尾气余热回收模块2的尾气出口23温度为180℃
‑
220℃。
[0012]所述的原料气自原料气预热模块3进口管道管程进入，自原料气预热模块3出口管道管程排出。预热模块出口原料气温度为120℃
‑
160℃。
[0013]所述的尾气余热回收模块2和原料气预热模块3的管道壳程通入换热介质，所述换热介质自所述原料气预热模块3出口的壳程进入，经原料气预热模块3和尾气余热回收模块2壳程连接管道后，自余热回收模块进口壳程排出。过程中所用的换热介质采用冷却水或无相变的加热剂。
[0014]本技术的有益效果是：
[0015]1、将多晶硅还原炉的原料气预热模块3和尾气余热回收模块2撬装化，提高了余热回收利用效率，节省了工程占地、节约生产制造成本；2、在撬装设备内部集成了整体工艺的操作系统，提高自动化水平，优化项目的过程控制；3、该撬装设备可在车间直接批量制造提供，大幅节省生产制造和现场安装调试的时间，显著缩短工期，生产企业可在多晶硅市场竞争中取得优势；4、撬装设备可整体移动，可实现与整体系统的快速连接，缩短工程周期并且增强了系统的稳定性。
附图说明
[0016]为了更清楚说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中的附图作出简单的介绍，下面描述中的附图仅是本技术的一部分实施例，对于涉及本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本技术的余热回收模块管道布置图。
[0018]图2为本技术的立体布置结构的俯视图及剖面图。
[0019]其中，1
‑
撬装基座，2
‑
尾气余热回收模块，3
‑
原料气预热模块，4
‑
控制室，5
‑
钢架结构，21
‑
尾气进口，22
‑
尾气余热回收管道，23
‑
尾气出口，31
‑
原料气出口，32
‑
原料气预热管道，33
‑
原料气进口，61
‑
换热介质进口,62
‑
换热介质出口。
具体实施方式
[0020]下面结合附图和实施例对本技术作进一步的说明。
[0021]如图1和图2所示。
[0022]一种撬装结构的多晶硅生产工艺的余热回收装置，包括撬装基座1，尾气余热回收模块2和原料气预热模块3，控制室4，钢架结构5，如图1所示。尾气余热回收模块2以及原料气预热模块3的所有管道都采用夹套管换热器布置。尾气余热回收模块2的尾气进口21处于钢架结构5外，而尾气余热回收管道22在钢架结构5中沿顶部内壁呈U型布置。在钢架结构5顶部尾气余热回收模块2末端设置尾气出口23，而尾气余热回收管道22的壳程和原料气预热管道32的壳程相连接。原料气预热管道32在钢架结构5中沿侧面内部呈U型布置，在钢架
结构5底部的原料气预热管道32末端设立原料气进口33以及换热介质进口61。在钢架结构5底部中央设置有操作通道，控制室4建立在钢架结构5的操作通道上，所述控制室4内部设置有撬装操作控制系统以及原料气预热模块3和尾气余热回收模块2的控制管道阀门，如图2所示。
[0023]在多晶硅生产工艺的余热回收装置运行过程中，从原料气预热管道32的壳程通入换热介质，换热介质为压力5MPa、温度160℃的高压水，高压水依次经过原料气预热模块3和尾气余热回收模块2的壳程，最后从尾气进口21的壳程输出，此处高压水出口压力约5MPa、温度约180
‑
200℃，如图1所示。自多晶硅还原炉出来的还原炉尾气约550℃
‑
600℃，通入余热回收尾气进口21的管程，在与壳程高压水换热后，温度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种撬装结构的多晶硅生产工艺的余热回收装置，包括撬装基座，尾气余热回收模块和原料气预热模块，控制室，钢架结构；其特征在于：所述撬装基座上设置有所述钢架结构，所述钢架结构各面中间段设置有多个钢支架，所述钢支架上设有滑动管托，所述尾气余热回收模块以及原料气预热模块的管道均以滑动管托固定，尾气余热回收管道壳程与原料气预热管道壳程连接；所述钢架结构底部中央设置有操作通道，所述控制室建立在钢架结构的操作通道上，所述控制室内部设置有撬块反应操作控制系统以及原料气预热模块和尾气余热回收模块的控制管道阀门。2.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭宏新，吴维涛，陈飞，何松，袁文兵，刘丰，沈恒，
申请(专利权)人：江苏中圣高科技产业有限公司，
类型：新型
国别省市：