本技術涉及余熱再利用，具體而言，涉及一種還原爐余熱高效利用系統(tǒng)。

背景技術：

1、改良西門子法是國際上生產多晶硅的主流技術，其核心設備為還原爐。還原爐的工作原理是通過通電高溫硅芯將三氯氫硅與氫氣的混和氣體反應生成多晶硅并沉積在硅芯上。還原爐的反應物料從底盤進入還原爐內，爐內的反應是以1050℃左右的硅芯為載體，在表面發(fā)生化學氣相沉積。反應需消耗大量的電能進行加熱到反應溫度，為保護還原爐和提高還原爐的使用壽命，爐體和底盤溫度不可過高，溫度過高，不僅影響設備壽命，同時存在安全隱患，所以要對還原爐及底盤持續(xù)降溫，在此過程中，多余的熱量都被還原爐冷卻水帶走，造成能源浪費。冷卻水帶走高溫循環(huán)水經過換熱器進行降溫，然后再送到還原爐鐘罩、底盤、電極及還原爐尾氣進行降溫。

2、余熱利用工藝，是通過相應工藝流程將高溫循環(huán)水以及需要降溫的高溫尾氣的熱量回收利用，目前還原的余熱利用系統(tǒng)整體效率一般。

技術實現(xiàn)思路

1、本實用新型公開了一種還原爐余熱高效利用系統(tǒng)，以改善上述的問題。

2、本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案是：

3、基于上述的目的，本實用新型公開了一種還原爐余熱高效利用系統(tǒng)，用于對還原爐的余熱進行再利用，所述還原爐包括鐘罩、底盤和電極所述鐘罩蓋接于所述底盤，所述電極安裝于所述底盤，所述底盤上設置有入口和出口，所述系統(tǒng)包括過濾器、tcs汽化系統(tǒng)、h2加熱器和tcs預熱器，所述過濾器的輸入端與所述底盤的所述出口連通，所述過濾器的輸出端與所述tcs汽化系統(tǒng)的熱程通道連通，所述tcs汽化系統(tǒng)的熱程通道與所述h2加熱器的熱程通道連通，所述h2加熱器的熱程通道與所述tcs預熱器的熱程通道連通，所述h2加熱器的冷程通道與所述底盤的所述入口連通，所述tcs預熱器的冷程通道與所述tcs汽化系統(tǒng)的冷程通道連通，所述tcs汽化系統(tǒng)的冷程通道與所述底盤的所述入口連通。

4、可選地：還包括過tcs過預熱器，所述過濾器的輸出端與所述tcs過預熱器的熱程通道連通，所述tcs過預熱器的熱程通道與所述tcs汽化系統(tǒng)的熱程通道連通；所述tcs預熱器的冷程通道與所述tcs過預熱器的冷程通道連通，所述tcs過預熱器的冷程通道與所述底盤的所述入口連通。

5、可選地：還包括余熱利用系統(tǒng)、電極調功水罐和水管，所述余熱利用系統(tǒng)和所述電極調功水罐相互連通，所述水管的一端與所述余熱利用系統(tǒng)連通，所述水管的另一端與所述電極調功水罐連通，且所述水管的流經所述底盤，所述電極調功水罐用于對所述余熱利用系統(tǒng)利用后的回水進行壓力調節(jié)。

6、可選地：還包括中溫水罐，所述中溫水罐的輸出端朝向所述底盤設置，且所述中溫水罐用于回收流經所述底盤的中溫回水。

7、可選地：所述中溫水罐用于利用所述中溫回水生產0.2mpa的水蒸氣。

8、可選地：還包括高溫水罐，所述高溫水罐的輸出端朝向所述鐘罩設置，且所述高溫水罐用于回收流經所述鐘罩的高溫回水。

9、可選地：所述高溫水罐用于利用高溫回水生產0.4mpa的水蒸氣。

10、可選地：還包括超高溫水閃蒸罐，所述高溫水罐的輸出端與所述超高溫水閃蒸罐連通。

11、可選地：還包括尾氣換熱器，所述還原爐的尾氣經過所述尾氣換熱器的熱程通道后進入所述過濾器內，所述超高溫水閃蒸罐與所述尾氣換熱器的冷程通道連通。

12、可選地：所述超高溫水閃蒸罐用于生產1.0mpa的水蒸氣。

13、與現(xiàn)有技術相比，本實用新型實現(xiàn)的有益效果是：

14、本實用新型實施例公開了一種還原爐余熱高效利用系統(tǒng)，其包括過濾器、tcs汽化系統(tǒng)、h2加熱器和tcs預熱器。底盤上的出口與過濾器的熱程通道連通，過濾器、tcs汽化系統(tǒng)、h2加熱器和tcs預熱器的熱程通道依次連通，tcs預熱器和tcs汽化系統(tǒng)的冷程通道依次連通后與底盤上的入口連通，h2加熱器的冷程通道也與底盤上的入口連通。

15、本實用新型公開的還原爐余熱高效利用系統(tǒng)能夠對還原爐尾氣進行多次利用，一方面，經過預熱的sihcl3在進入tcs汽化系統(tǒng)時具有較高溫度，此時剛從還原爐排出的尾氣也具有較高溫度，利用高溫的尾氣將經過預熱的tcs汽化能夠降低熱量損失。經過tcs汽化系統(tǒng)的尾氣溫度稍微降低，其在經過tcs預熱器時，對其中溫度更低的sihcl3進行預熱，由于此時的尾氣溫度與sihcl3溫度差距不算過大，能夠比較充分的令sihcl3吸收尾氣內的溫度。本申請通過尾氣熱量的多次利用，一方面能夠對sihcl3進行多次加熱，另一方面，每個環(huán)節(jié)內尾氣和sihcl3的溫差都被控制在一定范圍內，且當尾氣經過tcs預熱器時，具有更低的溫度，也就令尾氣排放時具有更低的溫度，這樣能夠有效地減少熱量浪費，從而有效地提升了還原爐余熱的利用率。

技術特征：

1.一種還原爐余熱高效利用系統(tǒng)，用于對還原爐的余熱進行再利用，所述還原爐包括鐘罩、底盤和電極所述鐘罩蓋接于所述底盤，所述電極安裝于所述底盤，所述底盤上設置有入口和出口，其特征在于，所述系統(tǒng)包括過濾器、tcs汽化系統(tǒng)、h2加熱器和tcs預熱器，所述過濾器的輸入端與所述底盤的所述出口連通，所述過濾器的輸出端與所述tcs汽化系統(tǒng)的熱程通道連通，所述tcs汽化系統(tǒng)的熱程通道與所述h2加熱器的熱程通道連通，所述h2加熱器的熱程通道與所述tcs預熱器的熱程通道連通，所述h2加熱器的冷程通道與所述底盤的所述入口連通，所述tcs預熱器的冷程通道與所述tcs汽化系統(tǒng)的冷程通道連通，所述tcs汽化系統(tǒng)的冷程通道與所述底盤的所述入口連通。

2.根據(jù)權利要求1所述的還原爐余熱高效利用系統(tǒng)，其特征在于，還包括過tcs過預熱器，所述過濾器的輸出端與所述tcs過預熱器的熱程通道連通，所述tcs過預熱器的熱程通道與所述tcs汽化系統(tǒng)的熱程通道連通；所述tcs預熱器的冷程通道與所述tcs過預熱器的冷程通道連通，所述tcs過預熱器的冷程通道與所述底盤的所述入口連通。

3.根據(jù)權利要求1所述的還原爐余熱高效利用系統(tǒng)，其特征在于，還包括余熱利用系統(tǒng)、電極調功水罐和水管，所述余熱利用系統(tǒng)和所述電極調功水罐相互連通，所述水管的一端與所述余熱利用系統(tǒng)連通，所述水管的另一端與所述電極調功水罐連通，且所述水管的流經所述底盤，所述電極調功水罐用于對所述余熱利用系統(tǒng)利用后的回水進行壓力調節(jié)。

4.根據(jù)權利要求1所述的還原爐余熱高效利用系統(tǒng)，其特征在于，還包括中溫水罐，所述中溫水罐的輸出端朝向所述底盤設置，且所述中溫水罐用于回收流經所述底盤的中溫回水。

5.根據(jù)權利要求4所述的還原爐余熱高效利用系統(tǒng)，其特征在于，所述中溫水罐用于利用所述中溫回水生產0.2mpa的水蒸氣。

6.根據(jù)權利要求1所述的還原爐余熱高效利用系統(tǒng)，其特征在于，還包括高溫水罐，所述高溫水罐的輸出端朝向所述鐘罩設置，且所述高溫水罐用于回收流經所述鐘罩的高溫回水。

7.根據(jù)權利要求6所述的還原爐余熱高效利用系統(tǒng)，其特征在于，所述高溫水罐用于利用高溫回水生產0.4mpa的水蒸氣。

8.根據(jù)權利要求6所述的還原爐余熱高效利用系統(tǒng)，其特征在于，還包括超高溫水閃蒸罐，所述高溫水罐的輸出端與所述超高溫水閃蒸罐連通。

9.根據(jù)權利要求8所述的還原爐余熱高效利用系統(tǒng)，其特征在于，還包括尾氣換熱器，所述還原爐的尾氣經過所述尾氣換熱器的熱程通道后進入所述過濾器內，所述超高溫水閃蒸罐與所述尾氣換熱器的冷程通道連通。

10.根據(jù)權利要求9所述的還原爐余熱高效利用系統(tǒng)，其特征在于，所述超高溫水閃蒸罐用于生產1.0mpa的水蒸氣。

技術總結
本申請公開了一種還原爐余熱高效利用系統(tǒng)，屬于余熱再利用技術領域，其包括過濾器、TCS汽化系統(tǒng)、H<subgt;2</subgt;加熱器和TCS預熱器。底盤上的出口與過濾器的熱程通道連通，過濾器、TCS汽化系統(tǒng)、H<subgt;2</subgt;加熱器和TCS預熱器的熱程通道依次連通，TCS預熱器和TCS汽化系統(tǒng)的冷程通道依次連通后與底盤上的入口連通，H<subgt;2</subgt;加熱器的冷程通道也與底盤上的入口連通。本技術公開的還原爐余熱高效利用系統(tǒng)通過尾氣熱量的多次利用，一方面能夠對SiHCl<subgt;3</subgt;進行多次加熱，另一方面，每個環(huán)節(jié)內尾氣和SiHCl<subgt;3</subgt;的溫差都被控制在一定范圍內，且當尾氣經過TCS預熱器時，具有更低的溫度，也就令尾氣排放時具有更低的溫度，這樣能夠有效地減少熱量浪費，從而有效地提升了還原爐余熱的利用率。

技術研發(fā)人員：張軍文,高志明,趙以宏,肖建忠,魏致凱
受保護的技術使用者：青海亞洲硅業(yè)多晶硅有限公司
技術研發(fā)日：20231229
技術公布日：2024/12/30