一种多晶硅还原炉的热能利用系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种多晶硅还原炉的热能利用系统，涉及多晶硅生产技术领域，系统包括第一还原炉、第二还原炉、第一闪蒸罐、第二闪蒸罐、缓冲罐、冷却器、加热器、精馏装置和溴化锂机组；第一还原炉通过管路分别与第一闪蒸罐、缓冲罐连通，第二还原炉通过管路分别与第一闪蒸罐、第二闪蒸罐连通；缓冲罐通过管路与冷却器相连；冷却器通过管路分别与加热器、溴化锂机组相连；加热器通过管路与精馏装置相连。本实用新型专利技术是将不同还原炉的钟罩冷却水和底盘冷却水合并，能够提升低位余热的利用效率，减少热量浪费，同时能够减少现有循环水蒸汽的消耗量，且结构简单，投资较低，可提高企业经济效益。经济效益。经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种多晶硅还原炉的热能利用系统


[0001]本技术涉及多晶硅生产
，尤其是涉及一种多晶硅还原炉的热能利用系统。

技术介绍

[0002]在使用改良西门子法生产多晶硅的工艺中，来自精馏工段的高纯TCS经过静态混合器与高纯氢气形成一定配比的气液混合物后进入还原炉，电加热载体使还原炉内达到反应温度(1080℃
‑
1100℃之间)，此时TCS和H2在还原炉内进行气相沉积反应生成高纯度多晶硅。
[0003]在还原反应进行过程中，与高温硅棒有直接辐射热传递的还原炉炉筒和底盘温度同时升高，为保证还原炉设备温度不致过高而发生事故，需要通入冷却介质进行持续的降温。
[0004]目前多晶硅厂家常用的还原炉为钟罩式还原炉，炉筒和底盘均有夹层，可通入循环水以带走辐射到炉壁上的热量。通常，从还原炉的炉筒输入的冷却水吸收了炉筒温度之后形成高温高压的冷却水回水输出，再与精馏热水进行换热，富余的热量由循环水带走；而从还原炉的底盘输入的冷却水与还原炉底盘换热结束后，直接由循环水进行冷却。这样的换热方式无法利用钟罩冷却水回水和底盘水回水的热量，造成了能量的浪费，同时还增加了循环水的消耗。因此，需要设计一种多晶硅还原炉的低位热能利用系统。
[0005]公告号为CN203998973U的中国专利公开了一种多晶硅还原炉热能利用系统，包括：至少一个还原炉，具有冷却水进口和冷却水出口；闪蒸罐，同时与所述冷却水进口和所述冷却水出口相连，所述闪蒸罐包括余热蒸汽管线和冷凝回水管线，分别连接蒸汽利用设备；中间处理设备，连接在所述连接所述冷却水进口和所述冷却水出口之间。公告号为CN212673863U的中国专利公开了一种多晶硅还原炉的热能利用系统，包括还原炉、高温水循环泵、闪蒸罐和控制系统；还原炉的出水口与总管一连通；多个闪蒸罐并列设置；多个闪蒸罐之间设置有连通管；闪蒸罐依次通过支管一和总管一与还原炉连通；闪蒸罐的出水口连接有支管二；支管二通过总管二与高温水循环泵的入口连通；高温水循环泵的出口与还原炉的进水口连通；支管一上设置有压力传感构件；支管一上设置有调节阀；控制系统与压力传感构件连接，以采集支管一内的压力信息；控制系统与调节阀连接，以进行控制。虽然这两篇专利文献都设置了还原炉以及闪蒸罐等结构，但是并未公开通过设置加热器、精馏装置、缓冲罐等实现收热量，减少循环水消耗的效果的技术。

技术实现思路

[0006]为了解决上述技术问题，本技术提供了一种多晶硅还原炉的热能利用系统，能够将还原炉的钟罩冷却水回水及底盘水回水的热量供精馏系统循环使用，同时降低还原工段循环水的用量，实现节能降耗的目的。
[0007]为了实现本技术的目的，本技术采用的技术方案如下：
[0008]一种多晶硅还原炉的热能利用系统，包括第一还原炉、第二还原炉、第一闪蒸罐、第二闪蒸罐、缓冲罐、冷却器、加热器、精馏装置和溴化锂机组；第一还原炉通过管路分别与第一闪蒸罐、缓冲罐连通，第二还原炉通过管路分别与第一闪蒸罐、第二闪蒸罐连通；缓冲罐通过管路与冷却器相连；冷却器通过管路分别与加热器、溴化锂机组相连；加热器通过管路与精馏装置相连。
[0009]基于上述技术方案，更进一步地，还包括第一循环泵，第一循环泵通过管路分别与第一闪蒸罐、第一还原炉、第二还原炉相连。
[0010]基于上述技术方案，更进一步地，还包括第二循环泵，第二循环泵通过管路分别与第二闪蒸罐、第二还原炉相连。
[0011]基于上述技术方案，更进一步地，还包括蒸汽总管，蒸汽总管通过管路与第二闪蒸罐相连，且第一闪蒸罐的出口蒸汽通入蒸汽总管。
[0012]基于上述技术方案，更进一步地，还包括应急水罐，应急水罐通过管路与缓冲罐相连。
[0013]基于上述技术方案，更进一步地，还设有增压泵，增压泵通过管路与应急水罐相连。
[0014]基于上述技术方案，更进一步地，还包括第三循环泵，第三循环泵通过管路分别与缓冲罐、冷却器相连。
[0015]基于上述技术方案，更进一步地，所述第一还原炉和第二还原炉上都设有调节阀和流量计，通过流量计显示调节阀的调节结果。
[0016]基于上述技术方案，更进一步地，所述第一还原炉为18对棒还原炉。
[0017]基于上述技术方案，更进一步地，第二还原炉为36对棒还原炉或40对棒还原炉。
[0018]基于上述技术方案，更进一步地，耐压试验压力0.86MPa，设计温度175
°
，最高允许工作压力0.3MPa。
[0019]基于上述技术方案，更进一步地，闪蒸罐配套闪蒸水泵，闪蒸水泵的蹦壳试验压力3.0MPa，轴功率200KW，汽蚀余量NPSHr2.9m。
[0020]与现有技术相比，本技术的有益效果具体体现在：
[0021]本技术是将不同还原炉的钟罩冷却水和底盘冷却水合并，能够提升低位余热的利用效率，减少热量浪费，同时能够减少现有循环水蒸汽的消耗量，且结构简单，投资较低，可提高企业经济效益。
附图说明
[0022]图1为本技术系统结构图；
[0023]附图说明：1.第一还原炉；2.第二还原炉；3.第一闪蒸罐；4.第二闪蒸罐；5.缓冲罐；6.冷却器；7.加热器；8.精馏装置；9.溴化锂机组；10.第一循环泵；11.第二循环泵；12.蒸汽总管；13.应急水罐；14.增压泵；15.第三循环泵。
具体实施方式
[0024]下面结合附图和具体实施方式对本技术做进一步阐述和说明。本技术中各个实施方式的技术特征在没有相互冲突的前提下，均可进行相应组合。
[0025]为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术。但是本技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似改进，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。本技术各个实施例中的技术特征在没有相互冲突的前提下，均可进行相应组合。
[0026]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于区分描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
[0027]实施例1
[0028]如图1所示，一种多晶硅还原炉的热能利用系统，包括第一还原炉1、第二还原炉2、第一闪蒸罐3、第二闪蒸罐4、缓冲罐5、冷却器6、加热器7、精馏装置8、溴化锂机组9、第一循环泵10、第二循环泵11、蒸汽总管12、应急水罐13、增压泵14和第三循环泵15；第一还原炉1通过管路分别与第一闪蒸罐3、缓冲罐5连通，第二还原炉2通过管路分别与第一闪蒸罐3、第二闪蒸罐4连通；缓冲罐5通过管路与冷却器6相连；冷却器6通过管路分别与加热器7、溴化锂机组9相连；加热器7通过管路与精馏装置8相连本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多晶硅还原炉的热能利用系统，其特征在于，包括第一还原炉、第二还原炉、第一闪蒸罐、第二闪蒸罐、缓冲罐、冷却器、加热器、精馏装置和溴化锂机组；第一还原炉通过管路分别与第一闪蒸罐、缓冲罐连通，第二还原炉通过管路分别与第一闪蒸罐、第二闪蒸罐连通；缓冲罐通过管路与冷却器相连；冷却器通过管路分别与加热器、溴化锂机组相连；加热器通过管路与精馏装置相连。2.根据权利要求1所述的一种多晶硅还原炉的热能利用系统，其特征在于，还包括第一循环泵，第一循环泵通过管路分别与第一闪蒸罐、第一还原炉、第二还原炉相连。3.根据权利要求1所述的一种多晶硅还原炉的热能利用系统，其特征在于，还包括第二循环泵，第二循环泵通过管路分别与第二闪蒸罐、第二还原炉相连。4.根据权利要求1所述的一种多晶硅还原炉的热能利用系统，其特征在于，还包括蒸汽总管，蒸汽总管通过管路与第二闪蒸罐相连，且第一闪蒸...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐凯，赵长森，牛强，李鹏，李思超，
申请(专利权)人：内蒙古鄂尔多斯多晶硅业有限公司，
类型：新型
国别省市：