[实用新型]一种多晶硅铸锭用冷却发电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种多晶硅铸锭用冷却发电系统。

背景技术

多晶铸锭炉是当今用于多晶硅铸锭生产的主要设备，因其产量高、成本低的优势，目前已取代单晶炉设备，是光伏行业上游产品生产制造的主要设备。

多晶硅铸锭炉的生产工艺是：将多晶硅原料装入经过氮化硅喷涂处理过的石英陶瓷坩埚里面，送入多晶硅铸锭炉，抽掉炉腔内的空气后加热，在惰性气体氩气的保护下加热至1550度熔化，待熔化结束后降温至一定温度，缓慢提升隔热笼，通过定向凝固块散热使坩埚中的液态多晶硅料形成垂直温度梯度，由坩埚底部开始自下向上结晶凝固，至液态硅料全部结晶凝固完毕后经过退火、冷却等过程，完成多晶硅铸锭生产。

多晶硅铸锭生产过程中石墨加热器通过消耗电能释放热量，在硅料升温熔化阶段，加热器释放的热量一部分被硅料吸收用于升温熔化，一部分辐射到铸锭炉炉壁。辐射到炉壁的热量经过热交换被铸锭炉炉壁夹层内的冷却水带走。硅料凝固生长、退火、冷却阶段，定向凝固块释放的热量均通过铸锭炉炉壁夹层内的冷却水带走。

冷却水在多晶硅铸锭生产过程中起着至关重要的作用，它不仅是铸锭工艺体系中的重要组成部分，还肩负铸锭炉设备安全的使命。现有技术中，多晶硅铸锭的系统水循环系统包括冷冻机和冷却水池，冷却水池对炉区供应系统水，经过炉区的系统水的温度升高，冷冻机再将系统水冷却后，系统水回到冷却水池，如此循环。系统水主要通过冷冻机进行冷却，而冷冻机能耗较大，众所周知，光伏行业的制造成本主要制约因素还在能耗上，电的成本制约着光伏的高成本，高价格，因此如果产品的能耗比较高，不利于行业竞争。

目前也有一些较好的用于多晶硅铸锭的冷却系统，如公告日为2011.03.23，公告号为103789820A的中国专利中，公开了开一种多晶硅铸锭冷却水冷却系统，包括铸锭炉，以及通过冷水管路和铸锭炉连接的冷却水塔，其特征在于，所述冷水管路上还连接有冷却水池，所述冷却水池中设有热交换器，所述热交换器连接有抽水水泵和回水水泵。本发明结构简单，通过采用大水池、外部水交换，取代现有的冷冻机，具有可靠性强，制作成本低的优点。但是该用于多晶硅铸锭的冷却系统能耗较大，不利于市场竞争。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，节约能耗，能耗比较低的多晶硅铸锭用冷却发电系统。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：该多晶硅铸锭用冷却发电系统包括用于与系统水进行换热的换热器和用于从河道内抽水并供给换热器进行换热的水泵，所述水泵与换热器通过管路连接，其特征在于：还包括过滤器和通过管路中的水流进行发电的发电装置，所述过滤器设置在水泵与换热器之间的管路上并对通过管路的水流进行过滤，所述过滤器包括一号过滤器、二号过滤器、一号管、二号管、三号管、四号管、五号管、进水总管和出水总管，所述一号管和三号分别连在一号过滤器上，所述二号管和四号管分别连在二号过滤器上，所述一号过滤器内设有一号过滤网，所述一号过滤器由一号过滤网隔为一号进水腔和一号出水腔，所述二号过滤器内设有二号过滤网，所述二号过滤器由二号过滤网隔为二号进水腔和二号出水腔，所述一号管与一号进水腔连通，所述三号管与一号出水腔连通，所述二号管与二号进水腔连通，所述四号管与二号出水腔连通，所述一号出水腔与二号出水腔通过五号管连通，所述一号过滤器的底部设有与一号进水腔连通的一号排污阀，所述二号过滤器的底部设有与二号进水腔连通的二号排污阀，所述一号管、二号管、三号管、四号管和五号管上均设有控制阀，所述发电装置与换热器连接。水泵从河道内抽水，水流由过滤器过滤后进入换热器，再与进入换热器且温度较高的系统水进行换热，并带走一部分热量，从而使系统水降温，最后水流再次流入河道中，本实用新型结构简单，设计合理，无需使用冷冻机来冷却系统水，大大降低了能耗，且不会造成河水的浪费和二次污染，只是利用河水的温差节能，换热过程中水温最高升高4度，不会造成河水变成温水效应，排出的水流在流动过程中氧含量不会降低，且通过过滤器的过滤，只会把水的质量变好；本实用新型中的过滤器具有反向清洗的功能，当需要清洗时过滤时，可先后对一号过滤器和二号过滤器进行反向清洗，确保过滤器正常工作；水流从换热器流出后，通过发电装置时，发电装置可进行发电，并可供用户使用，进一步节约能源。

本实用新型所述一号过滤器和二号过滤器均为圆柱形，所述一号过滤网和二号过滤网均围成圆形。一号进水腔和二号进水腔均为环形，因而其中的杂质可掉落至一号进水腔或二号进水腔的底部，并由一号排污管或二号排污管。