【技术实现步骤摘要】
本申请涉及单晶炉余热利用，特别是涉及一种单晶炉冷却水的余热利用系统及余热利用方法。
技术介绍
1、在硅单晶制备工艺中，硅在熔点1410℃以上的温度熔化成液体，通过籽晶的引晶，放肩、转肩、等径和收尾等过程，拉制成硅单晶棒。
2、单晶炉是核心设备，包括炉筒、热场等，近几年为了提升拉速，在内部设置了水冷装置，在采用冷却水对单晶炉进行冷却时，冷却水的温度通常为常温(如30℃左右)，在冷却水对单晶炉换热后，其出口温度一般在35～40℃，然后将其返回循环水站进行冷却降温，使其温度下降到30℃左右，而后再通过水泵再输送到水冷装置以实现对单晶炉循环降温。在此过程中，循环水站通过强制风机或循环水喷淋蒸发或管外喷淋水间壁式换热的方式对35～40℃的回水进行冷却降温。
3、上述单晶炉循环降温至少存在如下问题：第一、单晶炉95％的热量通过冷却水被带出，冷却水蕴含大量的热量，然而上述冷却水在对单晶炉冷却降温之后温度偏低，单晶炉被带出的热量无法得到回收和利用，造成能量的大量浪费。第二、循环水站需要额外的降温设施，如强制风机、循环水喷淋蒸发设备，或管外喷淋水间壁式换热设备等，需要额外的固定投资和运行成本。第三、单晶炉的冷却水出水温度偏低(如为常温)，在循环水站降温时，无论是采用上面哪种降温方式，其传热温度都很小，所以需要较大的换热面积，使得循环水站不仅占地面积大，循环水站的换热设备庞大，且投资较高。
技术实现思路
1、基于此，有必要提供一种单晶炉冷却水的余热利用系统及余热利用方法，以解决
2、第一方面，提供一种单晶炉冷却水的余热利用系统，包括：
3、单晶炉，所述单晶炉包括炉体和设置于所述炉体侧壁的水冷装置，所述水冷装置包括第一冷却水出口和第一冷却水进口；
4、冷却水输送装置，所述冷却水输送装置包括第二冷却水出口和第二冷却水进口，所述第二冷却水出口与所述第一冷却水进口连通；
5、吸收式制冷机，所述吸收式制冷机的热源进口与所述第一冷却水出口连通，所述吸收式制冷机的热源出口与所述第二冷却水进口连通。
6、可选地，所述吸收式制冷机作为降温空调提供冷量；
7、和/或，
8、所述吸收式制冷机向硅料生产装置中的冷却装置提供冷源。
9、可选地，所述吸收式制冷机为热水吸收式制冷机。
10、可选地，所述吸收式制冷机为蒸汽吸收式制冷机；
11、所述系统还包括设置于所述吸收式制冷机和所述单晶炉之间的闪蒸装置，所述闪蒸装置包括闪蒸蒸汽出口和第三冷却水出口，所述闪蒸装置用于对从第一冷却水出口输送的冷却水进行闪蒸，以产生闪蒸蒸汽和降温后的冷却水，所述闪蒸蒸汽出口与所述吸收机制冷机的热源进口连通，所述第三冷却水出口与所述第二冷却水进口连通。
12、可选地，所述闪蒸装置包括闪蒸罐和减压阀；
13、其中，所述闪蒸罐上设置有第三冷却水进口，减压阀设置于第三冷却水进口和所述第一冷却水出口的连接管道上，且所述第三冷却水出口和闪蒸蒸汽出口设置于所述闪蒸罐上。
14、可选地，所述闪蒸蒸汽出口还与硅料生产装置中的加热装置连通，用于向硅料生产装置的加热装置提供热源。
15、第二方面，提供一种采用如第一方面所述的系统对单晶炉冷却水的余热进行利用的方法，包括：
16、控制所述单晶炉工作；
17、将所述水冷装置的第一冷却水出口的出水作为第一热源输送到吸收式制冷机的热源进口；
18、所述吸收式制冷机利用所述第一热源驱动进行制冷，并将换热后的第一热源输送到水冷装置的第一冷却水进口，对所述单晶炉进行循环冷却。
19、可选地，所述吸收式制冷机为热水吸收式制冷机；
20、所述水冷装置的第一冷却水出口的出水温度为95～170℃，所述水冷装置的第一冷却水进口的进水温度为90～150℃。
21、可选地，所述吸收式制冷机为蒸汽吸收式制冷机；
22、所述方法还包括：
23、在将所述水冷装置的第一冷却水出口的出水作为第一热源输送到吸收式制冷机的热源进口之前，还包括：
24、采用闪蒸装置对所述水冷装置的第一冷却水出口的出水进行降压闪蒸，产生闪蒸蒸汽和降温后的冷却水；
25、将所述闪蒸蒸汽作为所述第一热源；以及所述降温后的冷却水作为换热后的第一热源被输送到所述水冷装置的第一冷却水进口，对所述单晶炉进行循环冷却。
26、可选地，所述水冷装置的第一冷却水出口的出水温度为125～170℃，所述水冷装置的第一冷却水进口的进水温度为90～150℃；
27、和/或，
28、所述降压闪蒸时的降压压力大于或等于0.1mpa。
29、可选地，所述方法还包括：
30、将所述降压闪蒸产生的部分闪蒸蒸汽作为第二热源输送至硅料生产装置的加热装置。
31、上述的单晶炉冷却水的余热利用系统及余热利用方法的有益效果如下：
32、通过采用吸收式制冷机吸收单晶炉被带出的热量用于制冷，可以在对单晶炉中的冷却水进行降温的同时，实现利用热能驱动制冷循环，从而可以对单晶炉被带出的热量进行回收利用，解决了相关技术中单晶炉被带出的热量无法得到有效回收和利用的问题；同时，在此过程中，无需额外的固定投资和运行成本，且能够实现厂房中已有的吸收式制冷机的利用，无需建造较大的换热设备，投资小。
33、另外，由于单晶炉被带出的热量均被吸收式制冷机用于制冷，因此，热损失少，使得外部加热功率降低。
34、而吸收式制冷机的热源可以为热水或蒸汽、废气等，因此可以将单晶炉的冷却水出水温度调高，从而可以降低单晶炉的热场温度梯度，温度波动幅度变小，对单晶生长影响更小。同时较高的温度更利于热量的回收和利用。
35、综上所述，本申请实施例提供的余热回收系统使得单晶炉的能量系统得以优化，降低该能量系统的能耗。
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1.一种单晶炉冷却水的余热利用系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述吸收式制冷机为热水吸收式制冷机。
4.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述吸收式制冷机为蒸汽吸收式制冷机；
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述闪蒸装置包括闪蒸罐和减压阀；
6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，
7.一种采用如权利要求1～6任一项所述的系统对单晶炉冷却水的余热进行利用的方法，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，
11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
【技术特征摘要】
1.一种单晶炉冷却水的余热利用系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述吸收式制冷机为热水吸收式制冷机。
4.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述吸收式制冷机为蒸汽吸收式制冷机；
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述闪蒸装置包括闪蒸罐和减压阀；
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈奕峰，杨楠，
申请(专利权)人：天合光能股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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