多晶硅还原反应雾化程度的检测系统及方法、控制设备技术方案

本发明专利技术提供一种多晶硅还原反应雾化程度的检测系统，包括尾气检测装置和中央控制器，所述尾气检测装置包括尾气管线、及尾气管线上设置的第一电磁阀、尾气过滤器、压差检测变送器、第二电磁阀。尾气管线的进气口和排气口，分别与原尾气系统的出口管线的前端和后端连通，压差检测变送器用于检测尾气过滤器两端的压差并将检测结果并进行显示，中央控制器，用于控制尾气检测装置中各电磁阀，以实现气路的通断。相应地，还提供一种检测方法和多晶硅还原反应的控制设备。由于压差值与雾化程度之间具有对应关系，故该检测系统可快速、准确、直观的检测出还原反应时雾化程度，为操纵员控制还原炉参数提供数据依据。炉参数提供数据依据。炉参数提供数据依据。

【技术实现步骤摘要】
多晶硅还原反应雾化程度的检测系统及方法、控制设备


[0001]本专利技术涉及多晶硅
，具体涉及一种多晶硅还原反应雾化程度的检测系统及方法，以及多晶硅还原反应的控制设备。

技术介绍

[0002]还原炉是多晶硅生产的核心设备，其生产的多晶硅棒在满足电阻率、少数载流子寿命、杂质含量等理化指标要求的同时，需要表面光洁致密。由于多晶硅还原生长过程是一个多变量、强耦合、大滞后、过程时变的复杂化学反应过程，在还原炉的实际生产运行过程中，在进行正常多晶硅沉积的同时，当还原炉内的气相空间温度超过一定温度时，氯硅烷会发生热裂解反应，炉内气相空间会有细硅粉析出，即出现雾化现象。将造成多晶硅棒表面出现不规则的颗粒或内部夹层，导致多晶硅产品的品质无法满足要求。
[0003]还原炉运行过程中产生雾化的原因有很多种，对应的可采取的措施也有很多种，例如：降低还原炉内多晶硅棒表面温度，提高原料氢气流量，提高原料的总流量，控制二氯二氢硅的含量等。
[0004]随着还原炉优化控制研究的不断深入，发现还原炉在不同雾化状态下会有相应的降电耗效果，实现一定程度的雾化边界卡边运行，既能降低电耗，又能保证产品品质。但对于还原生长雾化程度的检测暂无有效方法，难以实现有效的直观监测和显示，致使现有控制策略难以取得令人满意的效果。因此，亟需一种多晶硅还原反应雾化程度的检测系统，实现雾化程度数字化。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是针对现有技术存在的上述不足，提供一种多晶硅还原反应雾化程度的检测系统、方法，以及多晶硅还原反应的控制设备，该检测系统能快速且精准地检测还原炉中雾化程度并进行显示，便于操作人员对还原过程进行准确控制。
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供一种多晶硅还原反应雾化程度的检测系统，包括尾气检测装置和中央控制器。
[0007]所述尾气检测装置包括尾气管线、第一电磁阀、尾气过滤器、压差检测变送器，以及第二电磁阀。尾气管线的进气口和排气口，分别与原尾气系统的出口管线的前端和后端连通，第一电磁阀、尾气过滤器、第二电磁阀依序设置在所述尾气管线上的进气口至排气口之间。压差检测变送器，与所述尾气过滤器和中央控制器分别电连接，用于检测所述尾气过滤器两端的压差，并将检测结果发送至中央控制器进行显示。中央控制器，与所述第一电磁阀电连接，用于根据第一控制指令控制第一电磁阀带电，以使所述尾气管线的进气口至尾气过滤器之间的气路导通。中央控制器，还与所述第二电磁阀电连接，还用于在尾气管线的进气口至尾气过滤器之间的气路导通时，控制第二电磁阀带电，以使所述尾气管线的尾气过滤器至排气口之间的气路导通。
[0008]优选地，所述尾气检测装置还包括第一隔离手阀和第二隔离手阀。第一隔离手阀
和第二隔离手阀均设置在所述尾气管线上并分别设置在所述尾气管线的进气口处和排气口处，用于在闭合状态时隔离尾气检测装置和原尾气系统，以及，用于在下发第一控制指令时置于开启状态，以导通尾气检测装置和原尾气系统。
[0009]优选地，尾气检测装置还包括气体流量控制器。所述气体流量控制器设置于尾气管线上，用于调整流经尾气过滤器的气量。
[0010]优选地，多晶硅还原反应雾化程度的检测系统还包括过滤器吹扫装置。所述过滤器吹扫装置包括吹扫气管线、第三电磁阀、以及第四电磁阀。吹扫气管线的进气口和排气口，分别与原吹扫气系统的出口管线的前端和后端连通。第三电磁阀、所述尾气过滤器、第四电磁阀依序设置在所述吹扫气管线上的进气口和排气口之间。所述尾气检测装置中流经尾气过滤器的气体流向与过滤器吹扫装置中流经尾气过滤器的气体流向相反。中央控制器具有第一定时器，第一定时器内设置有第一预设时长，中央控制器还用于在控制第二电磁阀带电时启动第一定时器开始计时，以及，用于在第一预设时长到达时，控制第二电磁阀失电，以使所述尾气管线的尾气过滤器至排气口之间的气路断开。中央控制器，还用于在尾气管线的尾气过滤器至排气口之间气路的断开时，控制第一电磁阀失电，以使所述尾气管线的进气口至尾气过滤器之间的气路断开。中央控制器还具有第二定时器，第二定时器内设置有第二预设时长，中央控制器还与第三电磁阀电连接，还用于在尾气管线的进气口至尾气过滤器之间的气路的断开时，控制第三电磁阀带电，以使吹扫气管线的进气口与尾气过滤器之间的气路导通。中央控制器，还与第四电磁阀电连接，还用于在吹扫气管线的进气口与尾气过滤器之间的气路导通时，控制第四电磁阀带电，以使吹扫气管线的排气口与尾气过滤器之间的气路导通，同时启动第二定时器开始计时。中央控制器，还用于第二预设时长到达时，控制第四电磁阀失电，以使吹扫气管线的排气口与尾气过滤器之间的气路断开。中央控制器，还用于在吹扫气管线的排气口与尾气过滤器之间的气路断开时，控制第三电磁阀失电，以使吹扫气管线的进气口与尾气过滤器之间的气路断开。
[0011]优选地，所述过滤器吹扫装置还包括第三隔离手阀和第四隔离手阀。第三隔离手阀和第四隔离手阀，分别设置在所述吹扫气管线的进气口处和排气口处，用于在闭合状态时，隔离过滤器吹扫装置和原吹扫气系统，以及用于在第一控制指令下发时置于打开状态，以导通过滤器吹扫装置和原吹扫气系统。
[0012]优选地，第一控制指令为周期性指令，第一控制指令的周期T大于第一预设时长和第二预设时长之和。
[0013]优选地，尾气管线和吹扫气管线采用不锈钢制成。
[0014]第二方面，本专利技术实施例还提供一种多晶硅还原反应的控制设备，包括控制系统和第一方面中所述的多晶硅还原反应雾化程度的检测系统。
[0015]所述多晶硅还原反应雾化程度的检测系统，用于实时检测还原反应雾化程度。控制系统，与所述多晶硅还原反应雾化程度的检测系统电连接，用于根据多晶硅还原反应雾化程度的检测系统输出的检测的结果实时调整还原炉的控制参数。
[0016]第三方面，本专利技术实施例还提供一种多晶硅还原反应雾化程度的检测方法，应用于第一方面中所述的多晶硅还原反应雾化程度的检测系统，包括：中央控制器根据第一控制指令控制第一电磁阀带电，以使尾气管线的进气口至尾气过滤器之间的气路导通，中央控制器还在尾气管线的进气口至尾气过滤器之间的气路导通后，控制第二电磁阀带电，以
使尾气管线的尾气过滤器至排气口之间的气路导通，压差检测变送器检测所述尾气过滤器两端的压差，并将检测结果发送至中央控制器进行显示。
[0017]优选地，多晶硅还原反应雾化程度的检测方法还包括：中央控制器具有第一定时器，第一定时器内设置有第一预设时长，中央控制器控制第二电磁阀带电时启动第一定时器开始计时，中央控制器在第一预设时长到达时，控制第二电磁阀失电，以使尾气管线的尾气过滤器至排气口之间的气路断开，中央控制器在尾气管线的尾气过滤器至排气口之间的气路断开时，控制第一电磁阀失电，以使尾气管线的进气口至尾气过滤器之间的气路断开，中央控制器具有第二定时器，第二定时器内设置有第二预设时长，中央控制器在尾气管线的进气口至尾气过滤器之间的气路的断开时，控制第三电磁阀带电，以使吹扫气管线的进气口与尾气本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多晶硅还原反应雾化程度的检测系统，其特征在于，包括尾气检测装置和中央控制器，所述尾气检测装置包括尾气管线、第一电磁阀、尾气过滤器、压差检测变送器，以及第二电磁阀，尾气管线的进气口和排气口，分别与原尾气系统的出口管线的前端和后端连通，第一电磁阀、尾气过滤器、第二电磁阀依序设置在所述尾气管线上的进气口至排气口之间，压差检测变送器，与所述尾气过滤器和中央控制器分别电连接，用于检测所述尾气过滤器两端的压差，并将检测结果发送至中央控制器进行显示，中央控制器，与所述第一电磁阀电连接，用于根据第一控制指令控制第一电磁阀带电，以使所述尾气管线的进气口至尾气过滤器之间的气路导通，中央控制器，还与所述第二电磁阀电连接，还用于在尾气管线的进气口至尾气过滤器之间的气路导通时，控制第二电磁阀带电，以使所述尾气管线的尾气过滤器至排气口之间的气路导通。2.根据权利要求1所述的多晶硅还原反应雾化程度的检测系统，其特征在于，所述尾气检测装置还包括第一隔离手阀和第二隔离手阀，第一隔离手阀和第二隔离手阀均设置在所述尾气管线上并分别设置在所述尾气管线的进气口处和排气口处，用于在闭合状态时隔离尾气检测装置和原尾气系统，以及，用于在下发第一控制指令时置于开启状态，以导通尾气检测装置和原尾气系统。3.根据权利要求2所述的多晶硅还原反应雾化程度的检测系统，其特征在于，尾气检测装置还包括气体流量控制器，所述气体流量控制器设置于尾气管线上，用于调整流经尾气过滤器的气量。4.根据权利要求1所述的多晶硅还原反应雾化程度的检测系统，其特征在于，还包括过滤器吹扫装置，所述过滤器吹扫装置包括吹扫气管线、第三电磁阀、以及第四电磁阀，吹扫气管线的进气口和排气口，分别与原吹扫气系统的出口管线的前端和后端连通，第三电磁阀、所述尾气过滤器、第四电磁阀依序设置在所述吹扫气管线上的进气口和排气口之间，所述尾气检测装置中流经尾气过滤器的气体流向与过滤器吹扫装置中流经尾气过滤器的气体流向相反，中央控制器具有第一定时器，第一定时器内设置有第一预设时长，中央控制器还用于在控制第二电磁阀带电时启动第一定时器开始计时，以及，用于在第一预设时长到达时，控制第二电磁阀失电，以使所述尾气管线的尾气过滤器至排气口之间的气路断开，中央控制器，还用于在尾气管线的尾气过滤器至排气口之间气路的断开时，控制第一电磁阀失电，以使所述尾气管线的进气口至尾气过滤器之间的气路断开，中央控制器还具有第二定时器，第二定时器内设置有第二预设时长，中央控制器还与第三电磁阀电连接，还用于在尾气管线的进气口至尾气过滤器之间的气路的断开时，控制第三电磁阀带电，以使吹扫气管线的进气口与尾气过滤器之间的气路导通，中央控制器，还与第四电磁阀电连接，还用于在吹扫气管线的进气口与尾气过滤器之间的气路导通时，控制第四电磁阀带电，以使吹扫气管线的排气口与尾气过滤器之间的气
路导通，同时启动第二定时器开始计时，中央控制器，还用于第二预设时长到达时，控制第四电磁阀失电，以使吹扫气管线的排气口与尾气过滤器之间的气路断开，中央控制器，还用于在吹扫气管线的排气口与尾气过滤...

【专利技术属性】
技术研发人员：张兆东，
申请(专利权)人：新特能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：