本技術(shù)涉及單晶硅生產(chǎn)，更具體地說，涉及一種擴大單元制直拉單晶工藝循環(huán)水冷卻系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、單晶硅拉晶生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的熱量需要循環(huán)水冷卻系統(tǒng)帶走，現(xiàn)有循環(huán)水冷卻系統(tǒng)采用機力通風(fēng)冷卻塔冷卻，有采用開式水冷機力塔、閉式蒸發(fā)冷機力塔、干濕聯(lián)合機力塔等多種型式，均為機力通風(fēng)，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的風(fēng)機功耗和噪聲污染。

2、現(xiàn)有直拉單晶工藝閉式循環(huán)水冷卻系統(tǒng)多為分布式系統(tǒng)，以單個爐區(qū)為單元配備循環(huán)水冷卻系統(tǒng)，為獨立單元制。單晶爐拉晶生產(chǎn)包括化料、拉晶以及取棒等過程，每個過程產(chǎn)生的熱量不同，對單爐或單區(qū)百余臺爐子來說是變負荷過程，實際負荷會達到最大負荷，而對于全廠上千臺爐子的總負荷則相對穩(wěn)定在最大負荷的60％-70％。

3、現(xiàn)有技術(shù)中，冷卻塔為機力通風(fēng)塔，裝機功率大，當(dāng)全廠失電時，冷卻塔失去動力不能散熱，因此，在循環(huán)水冷卻系統(tǒng)中需設(shè)置一個具有一定保有水量的開式水池，在全廠失電時機力通風(fēng)冷卻塔失去動力不能提供冷卻情況下，利用開式水池保有水的冷量對高溫爐體進行冷卻，避免高溫爆爐，但開式水池的設(shè)置使循泵不僅要克服系統(tǒng)阻力，同時要克服冷卻塔的上水高程，帶來了循泵揚程及運行功耗的增加。

4、綜上所述，如何克服傳統(tǒng)直拉單晶工藝閉式循環(huán)水冷卻系統(tǒng)的不足，提高各爐區(qū)冷卻負荷的兼容性，降低冷卻系統(tǒng)配置規(guī)模和投資，是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本實用新型的目的是提供一種擴大單元制直拉單晶工藝循環(huán)水冷卻系統(tǒng)，克服傳統(tǒng)直拉單晶工藝閉式循環(huán)水冷卻系統(tǒng)的不足，提高各爐區(qū)冷卻負荷的兼容性，降低冷卻系統(tǒng)配置規(guī)模和投資。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案：

3、一種擴大單元制直拉單晶工藝循環(huán)水冷卻系統(tǒng)，包括：

4、單晶爐區(qū)，其進口側(cè)設(shè)有進水閥門、出口側(cè)設(shè)有出水閥門；

5、循環(huán)水泵組，其與各所述單晶爐區(qū)一一對應(yīng)連接；

6、自然通風(fēng)干冷塔，其包括自然通風(fēng)塔體和多個沿所述自然通風(fēng)塔體外周部分區(qū)設(shè)置的干冷扇區(qū)；

7、機力通風(fēng)濕冷塔，其與各所述干冷扇區(qū)合塔布置或分塔布置；

8、熱水母管，各所述出水閥門均與所述熱水母管的進口端連接，各所述干冷扇區(qū)的進口端均與所述熱水母管的出口端連接；

9、冷水母管，各所述機力通風(fēng)濕冷塔的出口端均與所述冷水母管的進口端連接，各所述進水閥門均與所述冷水母管的出口端連接。

10、在一個實施例中，各所述機力通風(fēng)濕冷塔均環(huán)繞各所述干冷扇區(qū)的外周分布，同一分區(qū)的所述干冷扇區(qū)和所述機力通風(fēng)濕冷塔構(gòu)成干濕聯(lián)合冷卻單元，其包括單元進水管道、設(shè)于所述單元進水管道上的單元進水閥門、單元出水管道、設(shè)于所述單元出水管道上的單元出水閥門以及單元旁路閥門，所述單元旁路閥門設(shè)于所述單元進水管道和所述單元出水管道間；

11、所述單元進水管道的進口端與所述熱水母管的出口端連接，所述單元進水管道的出口端和所述干冷扇區(qū)的進口端連接，所述干冷扇區(qū)的出口端和所述機力通風(fēng)濕冷塔的進口端連接，所述機力通風(fēng)濕冷塔的出口端和所述單元出水管道的進口端連接，所述單元出水管道的出口端和所述冷水母管的進口端連接。

12、在一個實施例中，所述單元旁路閥門的阻力與所述干濕聯(lián)合冷卻單元的阻力匹配相同，所述單元旁路閥門用于在所述干濕聯(lián)合冷卻單元投入運行時關(guān)閉，在所述干濕聯(lián)合冷卻單元退出運行時打開。

13、在一個實施例中，各所述干冷扇區(qū)均包括干冷扇區(qū)進水管道、設(shè)于所述干冷扇區(qū)進水管道上的干冷扇區(qū)進水閥門、干冷扇區(qū)出水管道、設(shè)于所述干冷扇區(qū)出水管道上的干冷扇區(qū)出水閥門以及干冷扇區(qū)旁路閥門，所述干冷扇區(qū)旁路閥門設(shè)于所述干冷扇區(qū)進水管道和所述干冷扇區(qū)出水管道之間；

14、各所述機力通風(fēng)濕冷塔均包括濕冷塔進水管道、設(shè)于所述濕冷塔進水管道上的濕冷塔進水閥門、濕冷塔出水管道、設(shè)于所述濕冷塔出水管道上的濕冷塔出水閥門以及濕冷塔旁路閥門，所述濕冷塔旁路閥門設(shè)于所述濕冷塔進水管道和所述濕冷塔出水管道之間；

15、所述干冷扇區(qū)進水管道的進口端和所述熱水母管的出口端連接，所述干冷扇區(qū)進水管道的出口端和所述干冷扇區(qū)的進口端連接，所述干冷扇區(qū)的出口端和所述干冷扇區(qū)出水管道的進口端連接，所述干冷扇區(qū)出水管道的出口端和干冷塔出水母管的進口端連接，所述干冷塔出水母管的出口端和所述濕冷塔進水管道的進口端連接，所述濕冷塔進水管道的出口端和所述機力通風(fēng)濕冷塔的進口端連接，所述機力通風(fēng)濕冷塔的出口端和所述濕冷塔出水管道的進口端連接，所述濕冷塔出水管道的出口端和所述冷水母管的進口端連接。

16、在一個實施例中，各所述干冷扇區(qū)均包括多個干冷散熱器，各所述干冷散熱器豎直布置在所述自然通風(fēng)塔體下部外圍一周。

17、在一個實施例中，所述單晶爐區(qū)的進口側(cè)或出口側(cè)設(shè)有所述循環(huán)水泵組。

18、在一個實施例中，多個所述循環(huán)水泵組中包括至少一個不間斷供電的所述循環(huán)水泵組。

19、在使用本實用新型所提供的擴大單元制直拉單晶工藝循環(huán)水冷卻系統(tǒng)時，如果機力通風(fēng)濕冷塔與各干冷扇區(qū)合塔布置，即各機力通風(fēng)濕冷塔與各干冷扇區(qū)一一對應(yīng)串聯(lián)，同一分區(qū)的機力通風(fēng)濕冷塔與干冷扇區(qū)合塔構(gòu)成干濕聯(lián)合冷卻單元，各干濕聯(lián)合冷卻單元并聯(lián)接入熱水母管和冷水母管之間。在系統(tǒng)運行過程中，循環(huán)水從單晶爐區(qū)流出，而后，循環(huán)水可在循環(huán)水泵組的驅(qū)動作用下先經(jīng)由干冷扇區(qū)冷卻，再經(jīng)由機力通風(fēng)濕冷塔冷卻，當(dāng)循環(huán)水達到所需的冷卻溫度后可流回單晶爐區(qū)內(nèi)。

20、其中，一個干濕聯(lián)合冷卻單元可對一個或多個單晶爐區(qū)進行冷卻降溫，當(dāng)該干濕聯(lián)合冷卻單元負責(zé)的單晶爐區(qū)需進行冷卻時，則表明該干濕聯(lián)合冷卻單元需正常運行，此時可使循環(huán)水先經(jīng)由干冷扇區(qū)冷卻，再經(jīng)由機力通風(fēng)濕冷塔冷卻。并且，如果該干濕聯(lián)合冷卻單元出現(xiàn)故障，則可由其他干濕聯(lián)合冷卻單元、熱水母管以及冷水母管對循環(huán)水進行冷卻，并將降溫后的循環(huán)水輸送回單晶爐區(qū)。

21、如果機力通風(fēng)濕冷塔與各干冷扇區(qū)分塔布置，即各機力通風(fēng)濕冷塔與各干冷扇區(qū)分開布置，通過管路實現(xiàn)串聯(lián)，各機力通風(fēng)濕冷塔與各干冷扇區(qū)可單獨運行，也可共同運行。在系統(tǒng)運行過程中，循環(huán)水從單晶爐區(qū)流出，而后，循環(huán)水可在循環(huán)水泵組的驅(qū)動作用下僅進入機力通風(fēng)濕冷塔冷卻、或僅進入干冷扇區(qū)冷卻、或經(jīng)由干冷扇區(qū)冷卻再經(jīng)由機力通風(fēng)濕冷塔冷卻，當(dāng)循環(huán)水達到所需的冷卻溫度后可流回單晶爐區(qū)內(nèi)。因此，即使自然通風(fēng)干冷塔或機力通風(fēng)濕冷塔中的一者出現(xiàn)損壞現(xiàn)象，也可通過另一部件繼續(xù)對循環(huán)水進行冷卻降溫。

22、本系統(tǒng)在分單晶爐區(qū)配置循環(huán)水冷卻系統(tǒng)時，均需按最大負荷來配置才能滿足實際冷卻所需。如果所有單晶爐區(qū)共用同一個循環(huán)水冷卻系統(tǒng)，則各單晶爐區(qū)可以形成負荷兼容互補，冷卻系統(tǒng)(自然通風(fēng)干冷塔和機力通風(fēng)濕冷塔)的配置規(guī)模可減少、并同樣滿足生產(chǎn)需求。也即本系統(tǒng)克服了傳統(tǒng)直拉單晶工藝閉式循環(huán)水冷卻系統(tǒng)的不足，提高了各單晶爐區(qū)冷卻負荷的兼容性，降低冷卻系統(tǒng)配置規(guī)模和投資。而且，自然通風(fēng)干冷塔解決了全廠失電情況下持續(xù)冷卻的安全問題，同時，又大量節(jié)省了機力通風(fēng)濕冷塔的風(fēng)機和循環(huán)水泵組的功耗，達到節(jié)能目的。

23、綜上所述，本實用新型所提供的擴大單元制直拉單晶工藝循環(huán)水冷卻系統(tǒng)，克服傳統(tǒng)直拉單晶工藝閉式循環(huán)水冷卻系統(tǒng)的不足，提高各爐區(qū)冷卻負荷的兼容性，降低冷卻系統(tǒng)配置規(guī)模和投資。