專利名稱：多晶硅生產(chǎn)過程中余熱利用的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及多晶硅生產(chǎn)領域，具體涉及多晶硅生產(chǎn)過程中余熱利用的方法。
技術背景
生產(chǎn)多晶硅時，還原爐、氫化爐在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的余熱，一般對產(chǎn)生 的余熱進行處理的方法有用熱導油將產(chǎn)生的余熱帶出，然后將熱導油通過循環(huán)水冷卻 器進行冷卻；或通入高溫熱水對還原爐、氫化爐進行冷卻將產(chǎn)生的余熱帶走，然后將高 溫熱水經(jīng)循環(huán)水冷卻器或風冷器冷卻。
以上的方法都沒有充分利用還原爐、氫化爐產(chǎn)生的大量余熱。生產(chǎn)中，大量 使用蒸汽和電產(chǎn)生熱量的同時還利用循環(huán)水對產(chǎn)生的余熱進行冷卻，造成能量的大量浪 費，增加了多晶硅的生產(chǎn)成本。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問題在于提供一種多晶硅生產(chǎn)過程中余熱利用的方法，充分利用 多晶硅生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量熱量，節(jié)約能量，降低生產(chǎn)成本。
為了解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案為
一種多晶硅生產(chǎn)過程中余熱利用的方法，包括
將還原爐、氫化爐內(nèi)反應余熱通過高溫熱水帶出，分別分配給精餾熱水系統(tǒng)和 冷凍站熱水系統(tǒng)，分別向其提供熱量，經(jīng)換熱后的高溫熱水回流至還原爐、氫化爐。
作為優(yōu)選，所述來自于還原爐、氫化爐的高溫熱水分別與精餾熱水系統(tǒng)和冷凍 站熱水系統(tǒng)換熱，具體為優(yōu)先將高溫熱水系統(tǒng)的熱量提供給精餾熱水系統(tǒng)，再根據(jù)向精 餾熱水系統(tǒng)提供熱量后的高溫熱水的熱量決定向冷凍站熱水系統(tǒng)分配的流量大小。
作為優(yōu)選，所述來自于還原爐、氫化爐的高溫熱水的熱量不足以供給精餾熱水 系統(tǒng)，則利用蒸汽向精餾熱水系統(tǒng)補充熱量。
作為優(yōu)選，所述來自于還原爐、氫化爐的高溫熱水的熱量不足以供給冷凍站熱 水系統(tǒng)，則利用蒸汽向冷凍站熱水系統(tǒng)補充熱量。
作為優(yōu)選，向精餾熱水系統(tǒng)和冷凍站熱水系統(tǒng)提供熱量后的高溫熱水有富余的 熱量，則利用循環(huán)水冷卻帶走多余熱量。
作為優(yōu)選，所述來自于還原爐、氫化爐的高溫熱水的溫度為100°c 150°C，壓 力為 O.lMPa 0.6MPa。
作為優(yōu)選，所述提供熱量后的高溫熱水回流還原爐、氫化爐時，溫度為80°C 130°C。
作為優(yōu)選，所述來自于還原爐、氫化爐的高溫熱水向精餾熱水系統(tǒng)提供熱量， 使精餾熱水的溫度升至100°c 140°C，壓力為O.lMPa 0.6MRi。
作為優(yōu)選，所述來自于還原爐、氫化爐的高溫熱水向冷凍站系統(tǒng)提供熱量，使 冷凍站熱水的溫度升至100°c 140°C，壓力為O.lMPa 0.6MRi。
本發(fā)明提供的多晶硅生產(chǎn)過程中余熱利用的方法，是將還原爐、氫化爐產(chǎn)生的 余熱由高溫熱水帶出并運用到精餾系統(tǒng)和冷凍站系統(tǒng)中，精餾系統(tǒng)中的再沸器和冷凍站 的溴化鋰機組都可采用高溫熱水作為加熱介質(zhì)提供熱源。該方法實現(xiàn)了還原爐、氫化爐 的反應余熱的分級綜合利用，將精餾熱水系統(tǒng)工況要求和還原爐、氫化爐熱水系統(tǒng)工況 有機結合，充分利用還原爐、氫化爐的反應余熱，降低了生產(chǎn)成本。


圖1為本發(fā)明一種具體實施方式
所提供的多晶硅生產(chǎn)過程中余熱利用的方法的 流程示意圖。
具體實施方式
為了進一步了解本發(fā)明，下面結合實施例對本發(fā)明優(yōu)選實施方案進行描述，但 是應當理解，這些描述只是為進一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點，而不是對本發(fā)明權利要 求的限制。
在多晶硅生產(chǎn)工藝中，生產(chǎn)原料的純度要求很高，需要經(jīng)過精餾工藝進行提 純，其中精餾系統(tǒng)的再沸器在使液體汽化時需要消耗大量熱量；冷凍站中的溴化鋰機組 同樣需要熱源，本發(fā)明將多晶硅生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的余熱重新利用于生產(chǎn)中必須的精餾系 統(tǒng)和冷凍站系統(tǒng)，將生產(chǎn)余熱的利用與多晶硅生產(chǎn)工藝有機的結合，從而在充分利用余 熱，節(jié)約能源的同時，還能夠降低多晶硅的生產(chǎn)成本。
請參考圖1，圖1為本發(fā)明一種具體實施方式
所提供的多晶硅生產(chǎn)過程中余熱利 用的方法的流程示意圖。本發(fā)明提供的一種多晶硅生產(chǎn)過程中余熱利用的方法為將來 自于還原爐、氫化爐的高溫熱水分別與精餾熱水系統(tǒng)和冷凍站熱水系統(tǒng)換熱，分別向精 餾熱水系統(tǒng)和冷凍站熱水系統(tǒng)提供熱量；經(jīng)換熱后的高溫熱水回流至還原爐、氫化爐。
高溫熱水由還原爐、氫化爐流出時，帶出大量熱量，溫度為100°C 150°C，壓 力為O.lMPa 0.6MPa;精餾系統(tǒng)的再沸器可采用高溫熱水作為加熱介質(zhì)，精餾熱水的 溫度需要達到100°C 140°C，壓力為O.lMPa 0.6MPa ；冷凍站的溴化鋰機組可采用高 溫熱水為其提供熱源，冬季空調(diào)供暖也可由高溫熱水提供熱源，冷凍站熱水的溫度需要 達至Ij 100°C 140°C,壓力為 O.lMRi 0.6MRI。
其中精餾系統(tǒng)所需要的熱量一般比較大，所以作為優(yōu)選，本發(fā)明中來自還原 爐、氫化爐的高溫熱水所帶的熱量和壓力優(yōu)先滿足精餾熱水系統(tǒng)的需要。首先將來自還 原爐、氫化爐的高溫熱水提供至精餾系統(tǒng)，高溫熱水與精餾熱水進行熱量交換，高溫熱 水將熱量供給精餾熱水系統(tǒng)，熱量減少，溫度下降，精餾熱水則熱量增加，溫度上升。 若此時精餾熱水的溫度達到100°c 140°C，滿足精餾需求，則精餾熱水換熱后流回精餾 系統(tǒng)，用于精餾。若高溫熱水所帶的熱量不足，熱交換后的精餾熱水的溫度較低，不能 滿足精餾需求，則再利用蒸汽對精餾熱水進行加熱，補充精餾所需要的熱量，以確保精 餾系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
然后判斷向精餾熱水系統(tǒng)提供熱量后的高溫熱水是否有富余熱量，若滿足精餾 熱水系統(tǒng)需要的熱量后，高溫熱水的熱量仍有富余，則最初剛由還原爐、氫化爐出來的 高溫熱水也同時向冷凍站熱水系統(tǒng)分配流量，富余的熱量較多，向冷凍站熱水系統(tǒng)分配的流量也可以相應的調(diào)大，富余的熱量較少，則向冷凍站熱水系統(tǒng)分配的流量可以稍小 些，同時向精餾熱水系統(tǒng)供熱后的部分高溫熱水的溫度能夠降至80°C 130°C，符合冷 卻還原爐、氫化爐的要求，回流至還原爐、氫化爐。若滿足精餾熱水系統(tǒng)需要的熱量 后，高溫熱水沒有富余的熱量，且高溫熱水的溫度滿足80°C 130°C，則高溫熱水可以 不向冷凍站熱水系統(tǒng)分配流量，只供熱給精餾熱水系統(tǒng)后就回流至還原爐、氫化爐，重 新用于對還原爐、氫化爐進行冷卻。
分配至冷凍站熱水系統(tǒng)的高溫熱水對冷凍站熱水進行加熱，若加熱后的冷凍站 熱水的溫度達到100°c 140°C，能夠滿足需求，則冷凍站熱水換熱后流回冷凍站。若 加熱后的冷凍站熱水溫度較低，不能滿足溫度需求，則再利用蒸汽對冷凍站熱水進行加 熱，補充冷凍站系統(tǒng)所需的熱量。
若向冷凍站熱水系統(tǒng)供熱后，高溫熱水的熱量仍有富余，溫度不能降至80°C 130不能達到冷卻還原爐、氫化爐的要求，則高溫水流向冷凍站熱水系統(tǒng)時，也同 時有一部分流向循環(huán)水冷卻器，富余的熱量較多，則流向循環(huán)水冷卻器的流量可以稍大 些，富余的熱量較少，則流向循環(huán)水冷卻器的流量可以稍小一些，同時向冷凍站熱水系 統(tǒng)供熱后的部分高溫熱水的溫度能夠降至80°C 130°C，符合冷卻還原爐、氫化爐的要 求，回流至還原爐、氫化爐。高溫水流入循環(huán)冷卻器后經(jīng)循環(huán)水冷卻帶走富余熱量，溫 度達到符合冷卻還原爐、氫化爐的要求后，回流至還原爐、氫化爐。若向冷凍站熱水系 統(tǒng)供熱后，高溫熱水的溫度就已經(jīng)降至80°C 130°C，則高溫熱水不需分流至循環(huán)水冷 卻器，而直接回流至還原爐、氫化爐。
本發(fā)明提供的多晶硅生產(chǎn)過程中余熱利用的方法，充分利用還原爐、氫化爐產(chǎn) 生的余熱，將余熱由高溫水帶出并運用到精餾系統(tǒng)和冷凍站系統(tǒng)中，優(yōu)先滿足需熱量較 大的精餾系統(tǒng)，若熱量有富余則再供熱給冷凍站系統(tǒng)，若最后仍有富余，則由循環(huán)冷卻 水帶走富余熱量，其中若余熱不足以滿足精餾系統(tǒng)和冷凍站系統(tǒng)的需求，則使用蒸汽加 熱來補充熱量。該方法實現(xiàn)了反應余熱的分級綜合利用，降低了生產(chǎn)成本，經(jīng)計算，生 產(chǎn)每公斤多晶硅可節(jié)約蒸汽80Kg以上。
以上對本發(fā)明所提供的多晶硅生產(chǎn)過程中余熱利用的方法進行了詳細介紹。本 文中應用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用 于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來 說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和 修飾也落入本發(fā)明權利要求的保護范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種多晶硅生產(chǎn)過程中余熱利用的方法，其特征在于，包括將還原爐、氫化爐內(nèi)反應余熱通過高溫熱水帶出，分別分配給精餾熱水系統(tǒng)和冷凍 站熱水系統(tǒng)，分別向其提供熱量，經(jīng)換熱后的高溫熱水回流至還原爐、氫化爐。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述來自于還原爐、氫化爐的高溫熱水 分別與精餾熱水系統(tǒng)和冷凍站熱水系統(tǒng)換熱，具體為優(yōu)先將高溫熱水系統(tǒng)的熱量提供給 精餾熱水系統(tǒng)，再根據(jù)向精餾熱水系統(tǒng)提供熱量后的高溫熱水的熱量決定向冷凍站熱水 系統(tǒng)分配的流量大小。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述來自于還原爐、氫化爐的高溫熱水 的熱量不足以供給精餾熱水系統(tǒng)，則利用蒸汽向精餾熱水系統(tǒng)補充熱量。
4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述來自于還原爐、氫化爐的高溫熱水 的熱量不足以供給冷凍站熱水系統(tǒng)，則利用蒸汽向冷凍站熱水系統(tǒng)補充熱量。
5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，向精餾熱水系統(tǒng)和冷凍站熱水系統(tǒng)提供 熱量后的高溫熱水有富余的熱量，則利用循環(huán)水冷卻帶走多余熱量。
6.根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的方法，其特征在于，所述來自于還原爐、氫化 爐的高溫熱水的溫度為100°C 150°C，壓力為O.lMPa 0.6MPa。
7.根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的方法，其特征在于，所述提供熱量后的高溫熱 水回流還原爐、氫化爐時，溫度為80°C 130°C。
8.根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的方法，其特征在于，所述來自于還原爐、氫化 爐的高溫熱水向精餾熱水系統(tǒng)提供熱量，使精餾熱水的溫度升至100°C 140°C，壓力為 O.lMPa 0.6MPa。
9.根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的方法，其特征在于，所述來自于還原爐、氫化 爐的高溫熱水向冷凍站系統(tǒng)提供熱量，使冷凍站熱水的溫度升至100°C 140°C，壓力為 O.lMPa 0.6MPa。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種多晶硅生產(chǎn)過程中余熱利用的方法，包括將還原爐、氫化爐內(nèi)反應余熱通過高溫熱水帶出，分別分配給精餾熱水系統(tǒng)和冷凍站熱水系統(tǒng)，向其提供熱量；經(jīng)換熱后的高溫熱水回流至還原爐、氫化爐。本發(fā)明提供的多晶硅生產(chǎn)過程中余熱利用的方法，是將還原爐、氫化爐產(chǎn)生的余熱由高溫熱水帶出并運用到精餾系統(tǒng)和冷凍站系統(tǒng)中，精餾系統(tǒng)中的再沸器和冷凍站的溴化鋰機組都可采用高溫熱水作為加熱介質(zhì)提供熱源。該方法實現(xiàn)了還原爐、氫化爐的反應余熱的分級綜合利用，將精餾熱水系統(tǒng)工況要求和還原爐、氫化爐熱水系統(tǒng)工況有機結合，充分利用還原爐、氫化爐的反應余熱，降低了生產(chǎn)成本。
文檔編號C30B29/06GK102020276SQ20091017356
公開日2011年4月20日 申請日期2009年9月17日 優(yōu)先權日2009年9月17日
發(fā)明者朱國平, 潘和平 申請人:重慶大全新能源有限公司