尾氣輸出至還原爐系統(tǒng)外部。
[0050]更優(yōu)選的是，所述上水管路還包括第四上水管路，所述回水管路還包括第四回水管路，
[0051]第四上水管路的一端與閃蒸槽連通，另一端與尾氣換熱器連通，第四回水管路的一端與尾氣換熱器連通，另一端與閃蒸槽連通，
[0052]所述高溫上水還包括在第四上水管路中流動(dòng)的第四高溫上水，所述高溫回水還包括在第四回水管路中流動(dòng)的第四高溫回水，
[0053]第四高溫上水從第四上水管路進(jìn)入尾氣換熱器中并與從前尾氣夾套中出來的高溫尾氣在尾氣換熱器中進(jìn)行換熱，換熱后的第四高溫上水成為所述第四高溫回水，并返回閃蒸槽中；
[0054]還原爐系統(tǒng)還包括氫氣預(yù)熱器、第一混合器以及第二混合器，后尾氣夾套與還原爐系統(tǒng)外部通過所述氫氣預(yù)熱器連通，氫氣預(yù)熱器還與用于輸送氫氣的氫氣輸送管路的一端連通，氫氣輸送管路的另一端與用于輸送三氯氫娃的三氯氫娃輸送管路連通，所述氫氣輸送管路和三氯氫硅輸送管路均與第一混合器的一端連通，第一混合器的另一端與進(jìn)料預(yù)熱器通過第一物料輸送管路連通，
[0055]氫氣與從后尾氣夾套中出來的高溫尾氣在氫氣預(yù)熱器中換熱，換熱后的氫氣再經(jīng)氫氣輸送管路與三氯氫娃輸送管路中的三氯氫娃在第一混合器中混合而形成氣態(tài)的物料，混合后的物料經(jīng)第一物料輸送管路進(jìn)入進(jìn)料預(yù)熱器中，從氫氣預(yù)熱器中換熱后出來的高溫尾氣輸出至還原爐系統(tǒng)外部；
[0056]所述進(jìn)料預(yù)熱器與尾氣換熱器通過所述第二混合器連通，經(jīng)進(jìn)料預(yù)熱器預(yù)熱后的物料通過第二混合器再次混合后再進(jìn)入尾氣換熱器中。
[0057]更優(yōu)選的是，所述第一回水管路上設(shè)有第一流量調(diào)節(jié)閥和第一溫度檢測(cè)裝置，所述第一溫度檢測(cè)裝置與第一流量調(diào)節(jié)閥連接，用于檢測(cè)第一回水管路中第一高溫回水的溫度，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果來調(diào)節(jié)第一流量調(diào)節(jié)閥的開度；
[0058]所述第二回水管路上設(shè)有第二流量調(diào)節(jié)閥；所述第二上水管路還與閃蒸槽通過第二上水旁通管路連通，所述第二上水旁通管路上設(shè)有旁通壓力調(diào)節(jié)閥；
[0059]所述第三上水管路和第四上水管路上分別設(shè)有第三流量調(diào)節(jié)閥和第四流量調(diào)節(jié)閥；
[0060]所述第二物料輸送管路與第三物料輸送管路之間通過物料旁通管路連通，所述物料旁通管路上設(shè)有用于調(diào)節(jié)流量的旁路調(diào)節(jié)閥；所述第三物料輸送管路上還設(shè)有第二溫度檢測(cè)裝置，所述第二溫度檢測(cè)裝置與所述旁路調(diào)節(jié)閥連接，用于檢測(cè)第三物料輸送管路中物料的溫度，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果來調(diào)節(jié)旁路調(diào)節(jié)閥的開度；
[0061]所述第二流量調(diào)節(jié)閥還與第二溫度檢測(cè)裝置連接，并用于根據(jù)檢測(cè)到的第三物料輸送管路中物料的溫度來調(diào)節(jié)第二流量調(diào)節(jié)閥的開度
[0062]本發(fā)明方法及系統(tǒng)通過將來自還原爐和與物料進(jìn)行換熱后產(chǎn)生的高溫回水送至閃蒸系統(tǒng)，并在閃蒸系統(tǒng)中將閃蒸產(chǎn)生的蒸汽送至需要蒸汽的其他設(shè)備使用以提供熱能，實(shí)現(xiàn)了還原爐反應(yīng)過程中產(chǎn)生的熱能的分級(jí)綜合利用；本發(fā)明還對(duì)多晶硅生產(chǎn)的工藝進(jìn)行了全面改進(jìn)，對(duì)物料的進(jìn)料工藝和還原爐中的尾氣處理工藝進(jìn)行了優(yōu)化，通過對(duì)物料和熱能的綜合利用，使物料通過高溫水和高溫尾氣的兩次加熱，可以對(duì)物料進(jìn)行分程控制、實(shí)現(xiàn)了溫度三級(jí)串級(jí)控制，使物料進(jìn)入還原爐前的溫度得到有效提升，同時(shí)也使得進(jìn)入還原爐的物料溫度能夠調(diào)節(jié)和控制，保證整個(gè)還原爐系統(tǒng)能夠長期安全平穩(wěn)地運(yùn)行。
[0063]具體來說，通過本發(fā)明方法及系統(tǒng)能夠充分利用多晶硅生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量熱能，通過熱能的綜合利用解決了如下問題:
[0064]1、解決了高溫水閃蒸蒸汽放空、還原爐系統(tǒng)中的循環(huán)高溫?zé)崴拇罅垦h(huán)水來進(jìn)行冷卻的問題，并且能夠產(chǎn)生更多優(yōu)質(zhì)的蒸汽；本發(fā)明方法通過控制系統(tǒng)的增加，取消了閃蒸系統(tǒng)中采用的溴化鋰轉(zhuǎn)化機(jī)組和板式換熱器(對(duì)現(xiàn)有的閃蒸系統(tǒng)進(jìn)行了改造)，且在高溫水閃蒸產(chǎn)生蒸汽的過程中不消耗電能和循環(huán)水；
[0065]2、解決了進(jìn)料過程中存在的因三氯氫硅無法完全汽化從而使進(jìn)入還原爐的物料出現(xiàn)氣液混合的現(xiàn)象，并提高了進(jìn)料溫度和使進(jìn)料溫度可調(diào)節(jié)，通過對(duì)氫氣和三氯氫硅的精確計(jì)量，可保證氫氣和三氯氫硅的壓力穩(wěn)定；
[0066]3、解決了還原爐內(nèi)反應(yīng)過程中物料容易產(chǎn)生霧化的現(xiàn)象，提高了多晶硅生長的速度；
[0067]4、有效降低了還原爐中出來的高溫尾氣的溫度，解決了還原爐和管道溫度>300°C極限承受熱應(yīng)力的問題，提高了還原爐和還原爐系統(tǒng)中使用的管道的使用壽命和安全運(yùn)行等級(jí)。
[0068]本發(fā)明方法及系統(tǒng)通過對(duì)生產(chǎn)工藝進(jìn)行優(yōu)化控制、提高了多晶硅的產(chǎn)能，并能夠降低電耗，解決了目前國際國內(nèi)主流多晶硅生產(chǎn)工藝中熱能不能完全利用的問題。
[0069]本發(fā)明方法以及系統(tǒng)的使用，降低了還原爐系統(tǒng)中進(jìn)行還原反應(yīng)時(shí)40%的電耗，使還原的沉積反應(yīng)提高了 1.5%，由于還原爐系統(tǒng)中產(chǎn)生的熱能能夠供應(yīng)多晶硅生產(chǎn)中需要蒸汽的其他設(shè)備，因此減少了現(xiàn)有系統(tǒng)中60%的蒸汽外購；并且將目前國內(nèi)工藝中多晶硅的生產(chǎn)設(shè)備的使用壽命從3?5年延長至10?15年。
【附圖說明】
[0070]圖1為本發(fā)明實(shí)施例2中閃蒸系統(tǒng)與還原爐系統(tǒng)之間的(即還原爐系統(tǒng)外部)熱能利用的不意圖；
[0071]圖2為本發(fā)明實(shí)施例2中還原爐系統(tǒng)內(nèi)部熱能利用的示意圖。
[0072]圖中:1 一還原爐；2 —尾氣換熱器；3 —進(jìn)料預(yù)熱器；4 一第二混合器；5 —第一混合器；6 —?dú)錃忸A(yù)熱器；7 —閃蒸槽；8 —還原爐系統(tǒng)；9 一輸送泵；10 —其他設(shè)備；11 一回水管路；12 —上水管路；13 —低壓蒸汽管網(wǎng)；14 一冷凝液回流管路；15 —第一壓力調(diào)節(jié)閥；16 一第二壓力調(diào)節(jié)閥；17 —液位調(diào)節(jié)閥；18 —前尾氣夾套；19 一后尾氣夾套；20 —旁路調(diào)節(jié)閥；21 —第一流量調(diào)節(jié)閥；22 —第二流量調(diào)節(jié)閥；23 —第三流量調(diào)節(jié)閥；24 —旁通壓力調(diào)節(jié)閥；25 —第二溫度檢測(cè)裝置；26 —第一溫度檢測(cè)裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0073]為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0074]為了實(shí)現(xiàn)對(duì)多晶硅生產(chǎn)中的熱能利用，充分利用還原爐系統(tǒng)生產(chǎn)中產(chǎn)生的余熱，通過將還原爐生產(chǎn)中產(chǎn)生的熱能和尾氣換熱時(shí)置換出的熱能帶出，并送入閃蒸系統(tǒng)中，閃蒸系統(tǒng)閃蒸時(shí)產(chǎn)生的低壓蒸汽通過蒸汽管網(wǎng)分配到多晶硅生產(chǎn)中需要蒸汽的其他設(shè)備進(jìn)行使用，換熱后得到70°C?90°C的冷凝液再返回至閃蒸系統(tǒng)作為補(bǔ)充閃蒸低壓蒸汽時(shí)消耗的水量；閃蒸后余下的高溫水則作為高溫上水繼續(xù)進(jìn)入還原爐系統(tǒng)(包括還原爐、進(jìn)料預(yù)熱器、尾氣換熱器)中對(duì)進(jìn)料階段的物料進(jìn)行預(yù)熱，以帶出熱能，換熱后得到的高溫回水回到閃蒸系統(tǒng)中，從而實(shí)現(xiàn)循環(huán)。
[0075]本發(fā)明方法實(shí)現(xiàn)了還原爐反應(yīng)的余熱綜合利用和進(jìn)料多級(jí)加熱、分程、溫度多級(jí)主副控制，提高了熱能回收利用率，解決了現(xiàn)有的還原爐系統(tǒng)物料溫度不足、爐內(nèi)霧化嚴(yán)重等問題，使單位產(chǎn)量的電耗降低，并節(jié)約了生產(chǎn)物資消耗(絕緣四氟套、絕熱瓷環(huán))、降低人工工作時(shí)間、提高了生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)間。
[0076]實(shí)施例1:
[0077]本實(shí)施例中提供一種多晶硅生產(chǎn)中的熱能利用方法，該方法是將多晶硅生產(chǎn)中來自還原爐系統(tǒng)的高溫回水送入閃蒸系統(tǒng)，并在閃蒸系統(tǒng)中進(jìn)行閃蒸，進(jìn)入閃蒸系統(tǒng)的高溫回水的溫度為145°C?160°C，壓力為0.5MPa?0.6MPa，在閃蒸系統(tǒng)中閃蒸出壓力為0.175MPa?0.25MPa的低壓蒸汽，閃蒸系統(tǒng)中經(jīng)閃蒸后剩下的溫度為128°C?133°C的高溫水經(jīng)加壓后再送入還原爐系統(tǒng)中，形成還原爐系統(tǒng)的高溫上水；閃蒸出的低壓蒸汽被送至多晶硅生產(chǎn)中需要蒸汽的其他設(shè)備，經(jīng)與所述其他設(shè)備換熱后得到的冷凝液返回至閃蒸系統(tǒng)中。
[0078]優(yōu)選的，所述閃蒸系統(tǒng)中閃蒸出的低壓蒸汽的溫度為145°C?155°C，進(jìn)一步優(yōu)選為 150。。。
[0079]優(yōu)選的，所述溫度為128°C?133°C的高溫水經(jīng)輸送泵加壓至壓力為0.6MPa?0.75MPa后再送入還原爐系統(tǒng)中。其中，所述輸送泵的加壓壓力為0.75MPa?0.8IMPa0
[0080]本發(fā)明中，通過將高溫回水的壓力控制在一定范圍內(nèi)，可以保證高溫回水在回水管路內(nèi)不會(huì)汽化，通過將閃蒸時(shí)的低壓蒸汽的壓力控制在一定范圍內(nèi)，可以控制進(jìn)入閃蒸槽后的高溫回水迅速完全汽化。
[0081]優(yōu)選的，通過將常溫下的脫鹽水補(bǔ)充至閃蒸系統(tǒng)中，從而能夠補(bǔ)充閃蒸系統(tǒng)閃蒸蒸汽時(shí)消耗的水量。
[0082]具體地，所述閃蒸系統(tǒng)通過低壓蒸汽管網(wǎng)將閃蒸出的低壓蒸汽送至多晶硅生產(chǎn)中需要蒸汽的其他設(shè)備。
[0083]優(yōu)選的，返回至閃蒸系統(tǒng)中的冷凝液的溫度為70°C?90°C。
[0084]作為優(yōu)選，所述來自還原爐系統(tǒng)的145°C?160°C的高溫回水經(jīng)過閃蒸后產(chǎn)生的0.175MPa?0.25MPa的低壓蒸汽優(yōu)先考慮通過低壓蒸汽管網(wǎng)供應(yīng)給多晶硅生產(chǎn)中需要蒸汽的其他設(shè)備，多余的蒸汽可從低壓蒸汽管網(wǎng)引出后作其他利用，如為宿舍、辦公樓供熱，為換熱站的7°C系統(tǒng)提供能量等。
[0085]優(yōu)選的，所述低壓蒸汽管網(wǎng)上還設(shè)有外補(bǔ)高壓蒸汽減壓裝置，外補(bǔ)高壓蒸汽減壓裝置能夠?qū)⑼獠刻峁┑母邏赫羝麥p壓轉(zhuǎn)換為低壓蒸汽，比如可將1.2MPa的高壓蒸汽減壓轉(zhuǎn)換為多晶硅生產(chǎn)中需要的0.175MPa?0.25MPa的低壓蒸汽。這樣，當(dāng)來自閃蒸系統(tǒng)產(chǎn)生的蒸汽不足以供應(yīng)多晶硅生產(chǎn)時(shí)所需要的蒸汽時(shí)，可以通過外購1.2MPa的高壓蒸汽，并通過外補(bǔ)高壓蒸汽減壓裝置將之轉(zhuǎn)換為0.175MPa?0.25MPa的低壓蒸汽，以滿足多晶硅生產(chǎn)的需要。
[0086]優(yōu)選的，閃蒸系統(tǒng)進(jìn)行閃蒸時(shí)其內(nèi)部的液位高度為閃蒸系統(tǒng)總高度的2/3或以下。
[0087]在多晶硅的生產(chǎn)工藝中，對(duì)生產(chǎn)原料的純度要求很高，原料的組分和雜質(zhì)含量必須平穩(wěn)地保持在一個(gè)很小參數(shù)范圍內(nèi)，其中的精餾工藝進(jìn)行提純時(shí)就必須保證操作平穩(wěn)和大量的穩(wěn)定的熱能供應(yīng)。精餾系統(tǒng)的再沸器根據(jù)工藝要求調(diào)整熱能的利用量，通過本發(fā)明方法產(chǎn)生的熱能能夠滿足精餾系統(tǒng)的熱能需要，且精餾系統(tǒng)不會(huì)對(duì)閃蒸系統(tǒng)造成沖擊。同時(shí)精餾系統(tǒng)的再沸器在熱能交換后會(huì)產(chǎn)生大量的高溫冷凝液，這些冷凝液再返回至閃蒸系統(tǒng)中，形成熱能的循環(huán)利用。本發(fā)明通過閃蒸系統(tǒng)可以為多晶硅的生產(chǎn)工藝提供大量熱能，從而能夠減少蒸汽外購，降低生產(chǎn)成本；同時(shí)通過接收精餾系統(tǒng)及整個(gè)生產(chǎn)過程中其他設(shè)備產(chǎn)生的冷凝液，使生產(chǎn)蒸汽和冷凝液的熱能之間保持物料平衡，達(dá)到蒸汽和冷凝液的零排放，降低了生產(chǎn)成本，并有利于環(huán)保。
[0088]進(jìn)一步優(yōu)選的是，所述還原爐系統(tǒng)包括還原爐、尾氣換熱器和進(jìn)料預(yù)熱器，從閃蒸系統(tǒng)出來的高溫上水包括第一高溫上水和第二高溫