一种多晶硅副产蒸汽利用系统的制作方法

1.本实用新型涉及多晶硅生产技术领域，具体涉及一种多晶硅副产蒸汽利用系统。

背景技术：

2.目前，大多数多晶硅生产厂家都采用改良西门子法生产多晶硅，采用钟罩式还原炉进行生产多晶硅，炉内反应温度控制在1050-1100℃。为了控制炉内反应温度，通常使用循环水对还原炉进行降温散热。根据通入还原炉的不同部位进行分类，主要分为炉筒冷却水系统、底盘冷却水系统和电极冷却水系统。在生产过程中，随着还原炉运行数量的增加，还原炉水系统用水量也相应增大，特别是通入还原炉炉筒的炉筒冷却水和尾气夹套管的降温的夹套冷却水，两者使用同一套水系统，即炉筒冷却水系统，如下图3所示。炉筒水系统主要作用是通过水流量的控制带走还原炉产生的热量，从而达到稳定控制还原炉温场的目的。为了节约能耗和回收热量，炉筒水系统设计了闪蒸装置，在闪蒸罐内进行闪蒸产生一定压力的饱和闪蒸蒸汽。蒸汽冷凝液体则作为炉筒水上水经炉筒水泵去往各个还原炉，继续作为还原炉控温介质使用，如此循环往复。
3.当生产系统满负荷生产时，还原工段炉筒水冷却系统将会产生大量蒸汽，现有生产工艺是将炉筒冷却水水系统产生的蒸汽送往蒸汽外管网，供系统中各个蒸汽用户点使用。当生产系统持续稳定，能够超负荷生产时，生产过程中产生的蒸汽不仅可以满足系统本身各用户点的使用，还富余大量蒸汽无法利用，目前只能通过风冷塔或者换热器将多余的闪蒸蒸汽冷凝。大量的蒸汽热能不仅不能回收利用，而且还需要风冷或者冷媒将其冷却回收。

技术实现要素：

4.本实用新型旨在解决大量的蒸汽热能不仅不能回收利用，而且还需要风冷或者冷媒将其冷却回收的问题，提供一种多晶硅副产蒸汽利用系统，富余蒸汽进入汽轮压缩机的蒸汽驱动机进行减压驱动做功后，出口蒸汽经过冷却器冷却为蒸汽冷凝液，冷却器的冷媒可以根据生产需要进行选择，经冷却器冷凝后的凝液在凝液储罐储存，再经过凝液输送泵送至还原水系统。本实用新型将富余蒸汽的热量作为尾气压缩机的动力，减少尾气处理的能耗，且进一步减少风冷或者冷媒的使用。
5.本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
6.一种多晶硅副产蒸汽利用系统，包括富余蒸汽管，所述富余蒸汽管与蒸汽驱动机的一端相连，所述蒸汽驱动机另一端通过管道与冷却器的进口相连，所述蒸汽驱动机通过传动轴与尾气压缩机头相连，所述冷却器的出口通过管道与凝液储罐相连。
7.优选的，所述富余蒸汽管上还设置有蒸汽过热器。
8.优选的，所述蒸汽过热器上端与饱和蒸汽进管相连，所述蒸汽过热器下端与饱和蒸汽凝液出管相连。
9.优选的，所述凝液储罐下端通过凝液管和凝液输送泵与还原水系统相连。
10.优选的，所述冷却器下端与冷媒进管相连，所述冷却器上端与冷媒出管相连。
11.优选的，所述凝液储罐上还设置有排空管，所述排空管上依次设置有中间罐、水气分离器和真空泵。
12.优选的，所述水气分离器上设置有文丘里管。
13.本技术方案的有益效果如下：
14.一、本实用新型提供的一种多晶硅副产蒸汽利用系统，富余蒸汽进入尾气压缩机的蒸汽驱动机进行减压驱动做功后，出口蒸汽经过冷却器冷却为蒸汽冷凝液，冷却器的冷媒可以根据生产需要进行选择，经冷却器冷凝后的凝液在凝液储罐储存，再经过凝液输送泵送至还原水系统。本实用新型将富余蒸汽的热量作为尾气压缩机的动力，减少尾气处理的能耗，且进一步减少风冷或者冷媒的使用。
15.二、本实用新型提供的一种多晶硅副产蒸汽利用系统，利用1.2mpa的饱和蒸汽对富余蒸汽进行加热，保证蒸汽在进汽轮机之前处于过热状态，保证尾气压缩机正常使用。
16.三、本实用新型提供的一种多晶硅副产蒸汽利用系统，凝液储罐上使用真空系统，便于罐内形成负压状态，使得尾气压缩机的蒸汽驱动机后端长期保持负压状态，保证尾气压缩机正常使用。
附图说明
17.图1为本实用新型的结构示意图；
18.图2为本实用新型另一实施例的结构示意图；
19.图3为现有技术中炉筒冷却水系统的结构示意图；
20.其中：1、富余蒸汽管；2、蒸汽驱动机；3、冷却器；3.1、冷媒进管；3.2、冷媒出管；4、传动轴；5、尾气压缩机头；6、凝液储罐；7、蒸汽过热器；7.1、饱和蒸汽进管；7.2、饱和蒸汽凝液出管；8、凝液管；9、凝液输送泵；10、还原水系统；11、排空管；12、中间罐；13、水气分离器；14、真空泵；15、文丘里管。
具体实施方式
21.下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
22.需要说明的是，当部件被称为“装设于”、“固定于”或“设置于”另一个部件上，它可以直接在另一个部件上或者可能同时存在居中部件。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接连接到另一个部件或者可能同时存在居中部件。
23.还需要说明的是，本实用新型实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。
24.实施例1
25.如图1所示，一种多晶硅副产蒸汽利用系统，包括富余蒸汽管1，所述富余蒸汽管1与蒸汽驱动机2的一端相连，所述蒸汽驱动机2另一端通过管道与冷却器3的进口相连，所述蒸汽驱动机2通过传动轴4与尾气压缩机头5相连，所述冷却器3的出口通过管道与凝液储罐6相连，尾气压缩机头5的进口与尾气进气管相连，尾气压缩机头5的出口与尾气出气管相连。富余蒸汽进入尾气压缩机的蒸汽驱动机2进行减压驱动做功后，出口蒸汽经过冷却器3
冷却为蒸汽冷凝液，冷却器3的冷媒可以根据生产需要进行选择，经冷却器3冷凝后的凝液在凝液储罐6储存，再经过凝液输送泵9送至还原水系统10。本实用新型将富余蒸汽的热量作为尾气压缩机的动力，减少尾气处理的能耗，且进一步减少风冷或者冷媒的使用。
26.实施例2
27.如图2和图3所示，本实施例与实施例1的不同点在于：所述富余蒸汽管1上还设置有蒸汽过热器7。
28.其中，所述蒸汽过热器7上端与饱和蒸汽进管7.1相连，所述蒸汽过热器7下端与饱和蒸汽凝液出管7.2相连。利用1.2mpa的饱和蒸汽对富余蒸汽进行加热，保证蒸汽在进汽轮机之前处于过热状态，保证尾气压缩机正常使用。
29.其中，所述凝液储罐6下端通过凝液管8和凝液输送泵9与还原水系统10相连。
30.其中，所述冷却器3下端与冷媒进管3.1相连，所述冷却器3上端与冷媒出管3.2相连，冷媒进管3.1内流入循环水供水，冷媒出管3.2内流出循环水回水。
31.其中，所述凝液储罐6上还设置有排空管11，所述排空管11上依次设置有中间罐12、水气分离器13和真空泵14。所述水气分离器13上设置有文丘里管15。凝液储罐6上使用真空系统，便于罐内形成负压状态，使得尾气压缩机的蒸汽驱动机2后端长期保持负压状态，保证尾气压缩机正常使用。
32.该汽轮压缩机在多晶硅领域中的应用，可避免富余蒸汽对空排放造成浪费，同时可以大幅降低电耗，降低生产成本。例如，某多晶硅厂，尾气压缩机采用汽轮压缩机，投资成本与常规电动压缩机相当，电动压缩机的功率为1250kw，电费按0.4元/kwh计算，其他节约的能量，折算成电能为45kwh/台。投入的成本费用，折算成电能为182kw/台。每台总计节约用电：1250+45-182=1113 kwh/台。每年可节约电费：0.4*1113*24*365=390万元，效益相当可观。
33.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种多晶硅副产蒸汽利用系统，其特征在于：包括富余蒸汽管（1），所述富余蒸汽管（1）与蒸汽驱动机（2）的一端相连，所述蒸汽驱动机（2）另一端通过管道与冷却器（3）的进口相连，所述蒸汽驱动机（2）通过传动轴（4）与尾气压缩机头（5）相连，所述冷却器（3）的出口通过管道与凝液储罐（6）相连。2.根据权利要求1所述的一种多晶硅副产蒸汽利用系统，其特征在于：所述富余蒸汽管（1）上还设置有蒸汽过热器（7）。3.根据权利要求2所述的一种多晶硅副产蒸汽利用系统，其特征在于：所述蒸汽过热器（7）上端与饱和蒸汽进管（7.1）相连，所述蒸汽过热器（7）下端与饱和蒸汽凝液出管（7.2）相连。4.根据权利要求1或3所述的一种多晶硅副产蒸汽利用系统，其特征在于：所述凝液储罐（6）下端通过凝液管（8）和凝液输送泵（9）与还原水系统（10）相连。5.根据权利要求4所述的一种多晶硅副产蒸汽利用系统，其特征在于：所述冷却器（3）下端与冷媒进管（3.1）相连，所述冷却器（3）上端与冷媒出管（3.2）相连。6.根据权利要求5所述的一种多晶硅副产蒸汽利用系统，其特征在于：所述凝液储罐（6）上还设置有排空管（11），所述排空管（11）上依次设置有中间罐（12）、水气分离器（13）和真空泵（14）。7.根据权利要求6所述的一种多晶硅副产蒸汽利用系统，其特征在于：所述水气分离器（13）上设置有文丘里管（15）。

技术总结

本实用新型公开了一种多晶硅副产蒸汽利用系统，属于多晶硅生产技术领域，包括富余蒸汽管，富余蒸汽管与蒸汽驱动机的一端相连，蒸汽驱动机另一端通过管道与冷却器的进口相连，蒸汽驱动机通过传动轴与尾气压缩机头相连，冷却器的出口通过管道与凝液储罐相连。富余蒸汽进入汽轮压缩机的蒸汽驱动机进行减压驱动做功后，出口蒸汽经过冷却器冷却为蒸汽冷凝液，冷却器的冷媒可以根据生产需要进行选择，经冷却器冷凝后的凝液在凝液储罐储存，再经过凝液输送泵送至还原水系统。本实用新型将富余蒸汽的热量作为尾气压缩机的动力，减少尾气处理的能耗，且进一步减少风冷或者冷媒的使用。且进一步减少风冷或者冷媒的使用。且进一步减少风冷或者冷媒的使用。