CN102163643B - 废气处理热循环烘干系统 - Google Patents

Abstract

一种废气处理热循环烘干系统，其特征在于，包含以下结构：一组烘箱，所述烘箱相互串联形成一个分段式的多级烘干系统；一个废气处理热循环装置；一组管道，其分别设置在相应的所述烘箱上，所述烘箱分别通过各自相对应的管道连通到所述废气处理热循环装置上；其中，所述热循环装置(对所述烘箱中烘干过程中产生的废气进行收集、燃烧和处理，并且利用废气的燃烧热通过换热向所述各烘箱供热。

Description

废气处理热循环烘干系统

技术领域

本发明涉及一种废气处理热循环烘干系统，特别涉及一种制造太阳能电池组背板所采用的废气处理热循环烘干系统。

背景技术

随着工业化进程的加快，能源消耗越来越大，常规能源供给的有限性和环保压力的增大，促使人类去开发和利用新能源。作为新能源之一的太阳能引起世界的重视。工业化国家纷纷投入巨资进行研究和开发利用，企图保持其在太阳能产业上领先地位和在市场上的支配地位。

随着低碳经济目标的提出，作为21世纪最有潜力的能源，太阳能光伏产业的发展潜力巨大。随着太阳能光伏产业的持续高速发展，其配套产品的需求也日益增大。太阳能电池组件生产的原材料是多晶硅、电池封装背板、EVA胶膜、面板玻璃、电极互联条、焊锡和助焊剂等。目前，太阳能电池组件原材料除背板还没有国产化外，其他产品都实现国产化。在国内市场以进口背板占主导地位，价格昂贵，而其余材料都无需进口，采用国产化材料能显著降低成本。随着太阳能光伏产业的持续高速发展，其配套产品背板的需求及国产化提上日程。因此，太阳能电池组件专用背板国产化生产是十分必要的。

现有的进口背板主要以膜复合结构为主，其中以杜邦的Tedlar PVF膜为主要供应商，通过粘结剂双面复合PFT组成背板。TPT的供货在很大程度上受到DUPONT公司的产能限制，供货不是很稳定，且价格偏高。而且因为使用粘结剂复合，对粘结剂的耐候性要求很高，容易出现分层剥离。

如采用涂覆工艺，独创的三层无胶结构，明显减少了背板分层。表面成膜致密，克服了传统粘接剂复合膜易分层鼓泡的弊端，降低了基膜水汽的透过率，提高了其耐候性。氟膜层经过特殊处理，任何一面都可与任何一款合格的EAV胶实现完美粘接，且与EVA有很高的剥离强度，大大降低了组件背板起泡的发生概率。具体工艺是将高耐候性能的氟材料，通过涂覆工艺与高阻隔性、高机械强度的PET膜复合成太阳能电池组件专用背板。

该材料具有氟塑料优质的耐老化、耐腐蚀、耐污疏水等性能和PET聚酯薄膜优异的机械强度，它能有效地防止其它介质如水、氧气、腐蚀性气体、液体如酸雨等对太阳能电池硅片的侵蚀。背板的耐候性、电气绝缘性、阻隔性、粘接性完全满足太阳能电池组件的使用要求。

传统技术中，上述太阳能电池组件背板多采用PET膜，过放卷、预处理、涂覆、烘干、切边、整理、收卷等步骤一次性完成背板的生产。然而由于PET膜的涂覆过程中所采用的涂料、溶剂、添加剂等问题，所述PET膜在后续的烘干过程中，会释放出大量的有机气体，这些有机气体含有有害有毒物质，如直接排放，则会对大气造成严重的污染。传统技术有，多采用尾气收集方式将上述有机气体进行收集和处理，然而这种方法需要较高的成本和额外的装置来收集处理上述废气，并且在收集和处理过程中还会面临泄露和二次污染等问题。

同时，在加工处理PET膜的过程中，PET膜的张力必须严格控制，否则会出现褶皱、单边松紧即拉伸变形等情况。现有的制造方法中，将PET膜的张力按照一个单一的标准进行监控，并且相应的多只在涂覆前采用一个单一的张力监控器对PET膜的张力进行监控。所以采用传统技术制造的PET膜出现褶皱、单边松紧即拉伸变形等情况的概率较大。正式受到上述情况的制约，采用传统技术，只能制造小宽幅的背板，而无法制造大宽幅背板，特别是宽幅达到2m的超大宽幅背板。同时，这些情况也导致了传统技术制造太阳能背板的成品率较低和生产成本较高。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种废气处理热循环烘干系统，其特别适用于太阳能电池组背板的制造装置。

本发明的目的之二在于提供一种废气处理热循环烘干系统，其特别适用于在太阳能电池组背板的制造过程中对涂覆后的基膜进行烘干。

本发明的目的之三在于提供一种废气处理热循环烘干系统，其具有废气处理系统，对烘干过程中产生的废气进行催化燃烧处理，以避免环境污染。

本发明的目的之四在于提供一种废气处理热循环烘干系统，其具有热循环系统，利用烘干产生的废气的燃烧热进行换热，以加热烘干所需空气，为烘箱提供所需温度。

本发明的目的之五在于提供一种废气处理热循环烘干系统，其具有多级烘箱，对涂覆后的基膜进行具有温度梯度的多级烘干，以避免骤热带来的烘干不均及表面开裂等问题。

本发明的目的之六在于提供一种废气处理热循环烘干系统，其具有废气处理热循环装置，利用烘干产生的废气的燃烧热进行换热，以加热烘干产生的废气，使其达到催化燃烧所需温度，从而使得当废气浓度达到预定值时便自发燃烧。

本发明的目的之七在于提供一种废气处理热循环烘干系统，其具有废气处理热循环装置，其利用烘干产生的废气进行催化燃烧，并将燃烧热进行双重换热，以加热烘干所需空气和待处理废气，为烘箱提供所需温度并使废气达到催化燃烧所需温度，从而使得所述烘干无需外界供热、自动运行，实现环保节能目的。

本发明的目的之八在于提供一种废气处理热循环烘干系统，其各烘箱内设有张力监控系统，以分段监控各烘箱内的基膜张力，避免张力过大或过小导致的褶皱、单边松紧及松弛变形等问题。

本发明的目的之九在于提供一种废气处理热循环烘干系统，其特别适用于烘干太阳能电池组背板的制造过程中的宽幅基膜。

为了实现上述目的，本发明公开了一种废气处理热循环烘干系统，其包含以下结构

一组烘箱，所述烘箱相互串联形成一个分段式的多级烘干系统；

一个废气处理热循环装置；

一组管道，其分别设置在相应的所述烘箱上，所述各烘箱分别通过各自相对应的管道连通到所述废气处理热循环装置上。

在太阳能电池组背板制造过程中，涂覆后的基膜依次传输进入各个烘箱，并在各烘箱内被加热烘干。

优选地，所述各烘箱的烘干温度不同，形成一定的温度梯度，从而形成一个多级烘干系统。

优选地，所述废气处理热循环系统包括3个烘箱。

优选地，所述每一管道进一步包括一个第一支管和一个第二支管。所述第一支管分别将各自相对应的所述烘箱内的废气传输至所述废气处理热循环装置，所述第二支管将经所述废气处理热循环装置加热的热空气分别传输至各自相对应的所述烘箱内。

优选地，所述每一第二支管上进一步设有一个调节阀，其用于调节多数第二支管向所述烘箱提供的热空气的流量。通过调节进入所述各烘箱的热空气的流量，来控制所述各烘箱的温度，从而在所述各烘箱内部形成不同的烘干温度，形成具有温度梯度的多级烘干系统。

所述废气处理热循环装置包括一个第一换热器、一个催化床、一个燃烧腔和一个第二换热器。

所述第一换热器和所述第二换热器为冷流体-热流体换热器。所述第一换热器具有第一冷流体入口、第一冷流体出口、第一热流体入口和第一热流体出口。所述第二换热器具有第二冷流体入口、第二冷流体出口、第二热流体入口和第二热流体出口。

所述第一冷流体入口连接所述第一支管，所述第一冷流体出口通过所述催化床连接所述燃烧腔的一端，所述第一热流体入口连接所述燃烧腔的另一端，所述第一热流体出口连接所述第二换热器的第二热流体入口，所述第二热流体出口向大气中输出燃烧处理后的气体或向尾气处理装置中输出燃烧处理后的气体，所述第二冷流体入口从大气中输入空气或从空气净化装置出输入净化后的空气，所述第二冷流体出口连接所述各第二支管。

从所述各烘箱排出的废气经相应的所述各第二支管汇集，传输至所述废气处理热循环装置。上述废气从所述冷流体入口处传输进入所述第一换热器进行换热具体换热在下文中详述，并从所述第一冷流体出口处排出并随后穿过所述催化床进入所述燃烧腔。所述废气再燃烧腔内，在催化床的催化作用下燃烧，其所含的有机气体燃烧转化为无害的氮氧化物和水。经燃烧处理后的废气从第一热流体入口处传输进入所述第一换热器进行换热，随后从所述第二热流体出口。

燃烧后的废气经热交换后从所述第二热流体入口处传输进入所述第二换热器，并与从所述第二冷流体入口处输入的空气进行热交换，随后从第二热流体出口处排出。经热交换的燃烧后废气温度降低，而经热交换后的空气温度升高，其从所述冷流体出口处排出，形成热空气，该热空气随后进入与所述冷流体出口相连的所述各第二支管，并分别传输至相应的所述各烘箱，从而用于加热所述烘箱以提供烘干所需的温度。

优选地，所述废气处理热循环烘干系统进一步包括一个张力监控系统。所述张力监控系统包括一组张力监控装置和与上述张力监控装置相连的总控制器。所述张力监控装置包含一个张力检测器和一个张力控制辊。所述各张力检测器分别向所述总控制器传输测得的各烘箱内的基膜张力数据。

所述总控制器内部预设有烘干阶段的张力范围数据。所述总控制器将收到的张力数据与该阶段的预设张力范围相比较，当测得的张力数据低于预设张力范围的下限值时或高于预设张力范围的上限值时，所述总控制器控制并调整相应的张力控制辊的位置，从而增大或减小该阶段的基膜的张力。

优选地，所述张力检测器为张力传感器、压力传感器、压力检测器等。

优选地，所述每一烘箱内设有一个所述张力监控装置。所述基膜在所述每一烘箱内依次传输经过所述张力检测器和所述张力控制辊，所述张力控制辊牵引所述基膜依次传输穿过所述烘干装置，所述张力检测器检测其上传输的基膜的张力，并将测得的基膜张力反馈给所述总控制器，如测得的基膜张力偏离预设值，则总控制器调整相应张力控制辊的位置，从而调整所述基膜的张力。

优选地，调节所述调节阀，从而调整相应的第二支管的热空气流量，从而调整相应烘箱的内部温度，使得所述个烘箱的烘干温度不同，形成多级烘干。所述基膜依次传输经过所述烘箱时，在不同的烘箱中，经过不同的烘干温度进行多级烘干。

所述基膜经所述废气处理热循环烘干系统的烘干，传输进入下一装置进行后续处理，以加工成所需的太阳能电池组背板。

本发明进一步公开了采用本发明的废气处理热循环烘干系统，在太阳能电池组背板制造过程中，烘干涂覆后的基膜的方法，其包括以下步骤：

步骤1：检测传入第一级烘箱的所述基膜的张力，如测得的张力偏离预设张力范围，则调整所述基膜的张力；

其中所述张力范围为5～10公斤；

步骤2：将所述基膜在75℃～85℃条件下烘干时间为1～3分钟，并将其传输至第二级烘箱；

步骤3：检测传入的所述基膜的张力，如测得的张力偏离预设张力范围，则调整所述基膜的张力；

其中所述张力范围为5～10公斤；

步骤4：将所得的基膜在95℃～105℃条件下烘干时间为2～4分钟，并将其传输至第三级烘箱；

步骤5：检测传入的所述基膜的张力，如测得的张力偏离预设张力范围，则调整所述基膜的张力；

其中所述张力范围为5～10公斤；

步骤6：将所得的基膜在115℃～125℃条件下烘干时间为2～4分钟，并将其传输出废气处理热循环烘干系统。

优选地，步骤2中第一级烘箱内的烘干温度为80℃、烘干时间为2分钟。

优选地，步骤4中第二级烘箱内的烘干温度为100℃、烘干时间为3分钟。

优选地，步骤6中第三级烘箱内的烘干温度为120℃、烘干时间为3分钟。

采用本发明的方法及装置，可以在太阳能电池组件背板的制造过程中，烘干宽幅基膜，特别是幅宽达2M的大宽幅基膜。

本发明采用具有作为废气处理系统的催化燃烧设备和作为热循环系统的热交换器的废气处理热循环装置来进行废气处理，其主要目的有两个：使处理后的废气达到环保排放要求；回收热量进行循环利用达到节能要求。所述废气处理热循环装置的工作原理主要是利用烘箱排出的高热量废气进入废气处理热循环装置的催化床和燃烧腔，借助催化剂钯、铂等贵金属在低温下(200～400℃)下进行无焰燃烧，从而实现对有机废气的完全氧化，把有害气体分解为无害的氮氧化物、碳氧化物和水，一般为二氧化碳和水蒸气，达到环保排放的要求。净化后的气体通过热交换器，与需要净化的废气进行换热，提高废气的温度，使废气达到催化燃烧的温度要求，做到不需要外界能量的无功运行，运行费用大大降低，经催化后燃烧所产生的热量回收利用，达到节能的目的。

本发明的废气处理热循环装置，与传统电加热催化燃烧装置相比，能节省80％的电费，与直接燃烧加热相比，能节约50％。经过催化净化后的气体与空气进行第二次换热，随后净化后的气体排入大气，被加热的空气作为高温气体送到烘箱，进行热能综合利用。

现有技术中，减小张力是为了降低基膜在生产过程中的形变，现有的设备都采用一个系统张力，没有分段，其各处的张力都控制在100公斤以上。然而这就导致了，烘干阶段高温条件下，基膜特别容易出现拉伸变形，其随后又会在封装工艺中造成收缩。

对于宽幅基膜，特别是幅宽2米的大宽幅基膜，其制造过程中的张力必须要严格控制，否则会出现褶皱、单边松紧及拉伸变形等情况。本发明中按照不同烘干温度下对张力的不同需要，在各烘箱内对张力进行分段监控，在烘干阶段为避免基膜在高温状态下部出现变形，张力控制在5～10公斤张力。

以下，将通过具体的实施例做进一步的说明，然而实施例仅是本发明可选实施方式的举例，其所公开的特征仅用于说明及阐述本发明的技术方案，并不用于限定本发明的保护范围。

附图说明

图1为采用本发明的废气处理热循环烘干系统的太阳能电池组背板制造装置的结构示意图。

图2为本发明的废气处理热循环装置的结构示意图。

图3a为本发明的太阳能电池组背板制造装置的张力控制辊的工作原理示意图之一。

图3b为本发明的太阳能电池组背板制造装置的张力控制辊的工作原理示意图之二。

具体实施方式

根据本发明的权利要求和说明书所公开的内容，本发明的技术方案具体如下文所述。

如图1所示，现有技术中的太阳能电池组背板制造装置包含依次相连的一个放卷装置01、一个预处理装置02、一个涂覆装置03、一个冷却系统04和一个收卷装置05。本发明的废气处理热循环烘干系统设置在所述涂覆装置03和所述冷却系统04之间，用于将涂覆后的基膜进行烘干并传输给冷却系统进行冷却。

如图1所示，本发明的废气处理热循环烘干系统包含以下结构：

一组烘箱1，所述烘箱1相互串联形成一个分段式的多级烘干系统；

一个废气处理热循环装置2；

一组管道3，其分别设置在相应的所述烘箱1上，所述烘箱1分别通过各自相对应的管道3连通到所述废气处理热循环装置2上。

在太阳能电池组背板制造过程中，涂覆后的基膜依次传输进入各个烘箱1，并在各烘箱1内被加热烘干。

优选地，所述各烘箱1的烘干温度不同，形成一定的温度梯度，从而形成一个多级烘干系统。所述涂覆后的基膜在各烘箱1内进行烘干，上述烘干过程多伴随有涂料所含的化学物质的挥发，从而产生烘干过程的废气。这种废气多含有大量的化学物质，特别是易挥发易燃的有机气体，并且大多具有毒性。传统技术中，上述废气一般被直接排放到大气中去，或者被当作尾气进行收集吸收。

本发明中，优选地采用所述废气处理热循环装置2对上述废气进行收集、燃烧和处理，并且利用废气的燃烧热通过换热向所述各烘箱1供热，以保证各烘箱1所需温度，并且通过无焰燃烧除去废气中的有毒有害的有机气体，将99％以上的有机废气分解为无害的氮氧化物和水，从而保证经废气处理热循环装置2排出的尾气无毒无害。

所述每一管道3进一步包括一个第一支管31和一个第二支管32。所述第一支管31分别将各自相对应的所述烘箱1内的废气传输至所述废气处理热循环装置2，所述第二支管32将经所述废气处理热循环装置2加热的热空气分别传输至各自相对应的所述烘箱1内。

优选地，所述每一第二支管32上进一步设有一个调节阀4，其用于调节所述第二支管32向所述烘箱1提供的热空气的流量。通过调节进入所述各烘箱1的热空气的流量，来控制所述各烘箱1的温度，从而在所述各烘箱1内部形成不同的烘干温度，形成具有温度梯度的多级烘干系统。

如图2所示，所述废气处理热循环装置2包括一个第一换热器21、一个催化床23、一个燃烧腔24和一个第二换热器25。

所述第一换热器21和所述第二换热器25为冷流体-热流体换热器。所述第一换热器21具有第一冷流体入口211、第一冷流体出口212、第一热流体入口213和第一热流体出口214。所述第二换热器25具有第二冷流体入口251、第二冷流体出口252、第二热流体入口253和第二热流体出口254。

所述第一冷流体入口211连接所述第一支管31，所述第一冷流体出口212通过所述催化床23连接所述燃烧腔24的一端，所述第一热流体入口213连接所述燃烧腔24的另一端，所述第一热流体出口214连接所述第二换热器25的第二热流体入口253，所述第二热流体出口254向大气中输出燃烧处理后的气体或向尾气处理装置中输出燃烧处理后的气体，所述第二冷流体入口251从大气中输入空气或从空气净化装置出输入净化后的空气，所述第二冷流体出口252连接所述各第二支管32。

其中，所述催化床24含有催化剂，如钯、铂等具有催化作用的金属。

从所述各烘箱1排出的废气经相应的所述各第二支管31汇集，传输至所述废气处理热循环装置2。上述废气从所述冷流体入口211处传输进入所述第一换热器21进行换热具体换热在下文中详述，并从所述第一冷流体出口212处排出并随后穿过所述催化床23进入所述燃烧腔24。所述废气再燃烧腔24内，在催化床23的催化作用下燃烧，其所含的有机气体燃烧转化为无害的氮氧化物和水。经燃烧处理后的废气从第一热流体入口213处传输进入所述第一换热器21进行换热，随后从所述第一热流体出口214流出。由上述可知，未燃烧的废气温度较低，而燃烧后的废气温度较高，二者在所述第一换热器21内进行热交换，从而使得所述未燃烧的废气温度升高，以达到催化燃烧所需的温度。燃烧后的废气经热交换后从所述第二热流体入口253处传输进入所述第二换热器25，并与从所述第二冷流体入口251处输入的空气进行热交换，随后从第二热流体出口254处排出。经热交换的燃烧后废气温度降低，而经热交换后的空气温度升高，其从所述冷流体出口252处排出，形成热空气，该热空气随后进入与所述冷流体出口252相连的所述各第二支管32，并分别传输至相应的所述各烘箱1，从而用于加热所述烘箱1以提供烘干所需的温度。

由于所述废气在所述第一热交换器21处进行热交换后可能存在其温度未上升至催化燃烧所需温度范围。这种情况下，可能会发生废气在燃烧腔24内无法充分燃烧的情况。

为了避免上述情况，优选地，所述第一冷流体出口212和所述催化床23之间进一步设有一个加热腔22。所述加热腔22用于对其内部的气体进行预热。所述加热腔22内部设有一个温度传感器221和一个加热器222，所述温度传感器221用于实时测量所述加热腔22内部的气体温度，当气体温度低于预设温度范围的下限值时，所述加热器222开启对气体加热；当气体温度高于预设温度范围的上限值时，所述加热器222停止对气体加热；这样就保证了所述废气在进入所述燃烧腔24时具有足够高的温度。

优选地，所述废气处理热循环烘干系统具有至少3个烘箱1。

在一个优选实施例中，采用具有3个烘箱1的废气处理热循环烘干系统进行多级烘干时，第一级烘箱11的烘干温度为75℃～85℃、烘干时间为1～3分钟；第二级烘箱12的烘干温度为95℃～105℃、烘干时间为2～4分钟；第三级烘箱13的烘干温度为15℃～125℃、烘干时间为2～4分钟。

优选地，所述第一级烘箱11的烘干温度为80℃、烘干时间为2分钟。

优选地，所述第二级烘箱12的烘干温度为100℃、烘干时间为3分钟。

优选地，所述第三级烘箱13的烘干温度为120℃、烘干时间为3分钟。

优选地，所述废气处理热循环烘干系统进一步包括一个张力监控系统5。所述张力监控系统5包括一组张力监控装置51和与上述张力监控装置相连的总控制器52。所述张力监控装置51包含一个张力检测器511和一个张力控制辊512。所述各张力检测器511分别向所述总控制器52传输测得的各烘箱1内的基膜张力数据。

所述总控制器52内部预设有烘干阶段的张力范围数据。所述总控制器52将收到的张力数据与该阶段的预设张力范围相比较，当测得的张力数据低于预设张力范围的下限值时或高于预设张力范围的上限值时，所述总控制器52控制并调整相应的张力控制辊512的位置，从而增大或减小该阶段的基膜的张力。

优选地，所述张力检测器51为张力传感器、压力传感器、压力检测器等。

优选地，所述每一烘箱1内设有一个所述张力监控装置51。所述基膜在所述每一烘箱1内依次传输经过所述张力检测器511和所述张力控制辊512，所述张力控制辊512牵引所述基膜依次传输穿过所述烘箱1，所述张力检测器511检测其上传输的基膜的张力，并将测得的基膜张力反馈给所述总控制器52，如测得的基膜张力偏离预设值，则总控制器52调整相应张力控制辊512的位置，从而调整所述基膜的张力。

如图3a所示，当所述张力检测器511测得的基膜张力高于预设张力范围的上限值时，即张力过大、基膜紧绷过度，此时调整张力控制辊512的位置，使其偏离PET膜，减少基膜的紧绷程度，以减小张力。如图3b所示，当所述张力检测器511测得的基膜张力低于预设张力范围的下限值时，即张力过小、基膜松弛过度，此时调整张力控制辊512的位置，使其趋近PET膜，增大基膜的紧绷程度，以增大张力。

优选地，调节所述调节阀4，从而调整相应的第二支管32的热空气流量，从而调整相应烘箱1的内部温度，使得所述各烘箱1的烘干温度不同，形成多级烘干。所述基膜依次传输经过所述烘箱1时，在不同的烘箱1中，经过不同的烘干温度进行多级烘干。

这种多级烘干可以提供不同梯度的烘干温度，使得基膜的温度和缓的上升，从而避免了骤热带来的涂层烘干不均、破裂等问题。

所述基膜经所述废气处理热循环烘干系统的烘干，传输进入所述冷却系统。

其中，所述总控制器52内的预设张力范围为5～10公斤，当所述基膜在所述各相应烘箱1中偏离上述预设张力范围时，所述张力控制辊512调整所述基膜的位置，从而将基膜的张力控制在5～10公斤。

以下结合本发明的废气处理热循环烘干系统，进一步详述在太阳能电池组背板制造过程中，烘干涂覆后的基膜的方法，其包括以下步骤：

步骤1：检测传入第一级烘箱11的所述基膜的张力，如测得的张力偏离预设张力范围，则调整所述基膜的张力；

其中所述张力范围为5～10公斤；

步骤2：将所述基膜在75℃～85℃条件下烘干时间为1～3分钟，并将其传输至第二级烘箱12；

步骤3：检测传入的所述基膜的张力，如测得的张力偏离预设张力范围，则调整所述基膜的张力；

其中所述张力范围为5～10公斤；

步骤4：将所得的基膜在95℃～105℃条件下烘干时间为2～4分钟，并将其传输至第三级烘箱13；

步骤5：检测传入的所述基膜的张力，如测得的张力偏离预设张力范围，则调整所述基膜的张力；

其中所述张力范围为5～10公斤；

步骤6：将所得的基膜在115℃～125℃条件下烘干时间为2～4分钟，并将其传输出废气处理热循环烘干系统。

优选地，步骤2中第一级烘箱内的烘干温度为80℃、烘干时间为2分钟。

优选地，步骤4中第二级烘箱内的烘干温度为100℃、烘干时间为3分钟。

优选地，步骤6中第三级烘箱内的烘干温度为120℃、烘干时间为3分钟。

经研究表明，本发明的废气处理热循环烘干系统将烘干过程产生的含有有机气体的废气引入所述废气处理热循环装置2，所述废气在所述催化床23的作用下，在所述燃烧腔24中进行催化燃烧。经实验表明，所述催化床23优选含有钯、铂等贵金属催化剂的催化，其具有阻力小、活性高、稳定性好的特点，利用该催化床，所述燃烧腔24内甲苯、二甲苯的净化率达到99％以上，上述废气经催化燃烧分解为无害的氮氧化物、CO2和H2O，达到环保排放要求。此外，由于采用了第一换热器21进行换热，进入废气处理热循环装置2的废气具有了足够的温度，只要其废气浓度达到4.5g/M³以上时就能做到自行循环燃烧。

由于上述废气的燃烧热足够提供废气升温所需热量以及加热进入烘箱1的空气所需的热量，故所述多级热循环烘箱可以做到无功运行并且无需外界提供热量，从而大大降低运行成本并实现节能减排的目的。

经实验表明，利用本发明的废气处理热循环烘干系统和方法可以高效地烘干涂覆后的基膜，以高效地生产太阳能电池组件背板。采用本发明的废气处理热循环烘干系统的太阳能电池组件背板制造装置的单机年生产量可达600万m²，并且其产品完全满足太阳能行业25年的使用寿命要求。

上述内容为本发明的具体实施例的例举，对于其中未详尽描述的设备和结构，应当理解为采取本领域已有的通用设备及通用方法来予以实施。

同时本发明上述实施例仅为说明本发明技术方案之用，仅为本发明技术方案的列举，并不用于限制本发明的技术方案及其保护范围。采用等同技术手段、等同设备等对本发明权利要求书及说明书所公开的技术方案的改进应当认为是没有超出本实发明权利要求书及说明书所公开的范围。

Claims (22)

1.一种废气处理热循环烘干系统，其特征在于，包含以下结构：

一组烘箱(1)，所述烘箱(1)相互串联形成一个分段式的多级烘干系统；

一个废气处理热循环装置(2)；

一组管道(3)，其分别设置在相应的所述烘箱(1)上，所述烘箱(1)分别通过各自相对应的管道(3)连通到所述废气处理热循环装置(2)上；

其中，所述热循环装置(2)对所述烘箱(1)中烘干过程中产生的废气进行收集、燃烧处理，并且利用废气的燃烧热通过换热向所述各烘箱(1)供热。

2.如权利要求1所述的废气处理热循环烘干系统，其特征在于，所述每一管道(3)进一步包括一个第一支管(31)和一个第二支管(32) ;所述第一支管(31)分别将各自相对应的所述烘箱(1)内的废气传输至所述废气处理热循环装置(2)，所述第二支管(32)将经所述废气处理热循环装置(2)加热的热空气分别传输至各自相对应的所述烘箱(1)内。

3.如权利要求2所述的废气处理热循环烘干系统，其特征在于，所述废气处理热循环装置(2)包括一个第一换热器(21)、一个催化床(23)、一个燃烧腔(24)和一个第二换热器(25)；

所述第一换热器(21)具有第一冷流体入口(211)、第一冷流体出口(212)、第一热流体入口(213)和第一热流体出口(214)；

所述第二换热器(25)具有第二冷流体入口(251)、第二冷流体出口(252)、第二热流体入口(253)和第二热流体出口(254)；

所述第一冷流体入口(211)连接所述第一支管(31)，所述第一冷流体出口(212)通过所述催化床(23)连接所述燃烧腔(24)的一端，所述第一热流体入口(213)连接所述燃烧腔(24)的另一端，所述第一热流体出口(214)连接所述第二换热器(25)的第二热流体入口(253)，所述第二热流体出口(254)输出燃烧处理后的气体，所述第二冷流体入口(251)输入空气，所述第二冷流体出口(252)连接所述各第二支管(32)。 

4.如权利要求3所述的废气处理热循环烘干系统，其特征在于，从所述各烘箱(1)排出的废气经相应的所述各第二支管(31)汇集，传输至所述废气处理热循环装置(2)，并从所述第一冷流体入口(211)处传输进入所述第一换热器(21)进行换热，并从所述第一冷流体出口(212)处排出并随后穿过所述催化床(23)进入所述燃烧腔(24)；

所述废气在所述燃烧腔(24)内，在催化床(23)的催化作用下燃烧，经燃烧处理后的废气从第一热流体入口(213)处传输进入所述第一换热器(21)进行换热，随后从所述第一热流体出口(214)流出；

燃烧后的废气经热交换后从所述第二热流体入口(253)处传输进入所述第二换热器(25)，并与从所述第二冷流体入口(251)处输入的空气进行热交换，随后从第二热流体出口(254)处排出；

经热交换后的空气温度升高，其从所述第二冷流体出口(252)处排出，形成热空气，该热空气随后进入与所述第二冷流体出口(252)相连的所述各第二支管(32)，并分别传输至相应的所述各烘箱(1)，从而用于加热所述烘箱(1)以提供烘干所需的温度。

5.如权利要求4所述的废气处理热循环烘干系统，其特征在于，所述第一冷流体出口(212)和所述催化床(23)之间进一步设有一个加热腔(22)，所述加热腔(22)用于对其内部的气体进行预热；

所述加热腔(22)内部设有一个温度传感器(221)和一个加热器(222)，所述温度传感器(221)用于实时测量所述加热腔(22)内部的气体温度，当气体温度低于预设温度范围的下限值时，所述加热器(222)开启对气体加热；当气体温度高于预设温度范围的上限值时，所述加热器(222)停止对气体加热；这样就保证了所述废气在进入所述燃烧腔(24)时具有足够高的温度。

6.如权利要求5所述的废气处理热循环烘干系统，其特征在于，所述催化床(24)含有钯或铂作为催化剂。

7.如权利要求6所述的废气处理热循环烘干系统，其特征在于，所述每一 第二支管(32)上进一步设有一个调节阀(4)，其用于调节所述第二支管(32)向所述烘箱(1)提供的热空气的流量，从而调整所述各烘箱(1)的温度，在所述各烘箱(1)内部形成不同的烘干温度。

8.一种废气处理热循环烘干系统，其用于在太阳能电池组背板制造过程中，烘干涂覆后的基膜，其特征在于，包含以下结构：

一组烘箱(1)，所述烘箱(1)相互串联形成一个分段式的多级烘干系统；

一个废气处理热循环装置(2)；

一组管道(3)，其分别设置在相应的所述烘箱(1)上，所述烘箱(1)分别通过各自相对应的管道(3)连通到所述废气处理热循环装置(2)上；

其中，所述热循环装置(2)对所述烘箱(1)中烘干过程中产生的废气进行收集、燃烧和处理，并且利用废气的燃烧热通过换热向所述各烘箱(1)供热。

9.如权利要求8所述的废气处理热循环烘干系统，其特征在于，所述每一管道(3)进一步包括一个第一支管(31)和一个第二支管(32) ;所述第一支管(31)分别将各自相对应的所述烘箱(1)内的废气传输至所述废气处理热循环装置(2)，所述第二支管(32)将经所述废气处理热循环装置(2)加热的热空气分别传输至各自相对应的所述烘箱(1)内。

10.如权利要求9所述的废气处理热循环烘干系统，其特征在于，所述废气处理热循环装置(2)包括一个第一换热器(21)、一个催化床(23)、一个燃烧腔(24)和一个第二换热器(25)；

所述第一换热器(21)具有第一冷流体入口(211)、第一冷流体出口(212)、第一热流体入口(213)和第一热流体出口(214)；

所述第二换热器(25)具有第二冷流体入口(251)、第二冷流体出口(252)、第二热流体入口(253)和第二热流体出口(254)；

所述第一冷流体入口(211)连接所述第一支管(31)，所述第一冷流体出口(212)通过所述催化床(23)连接所述燃烧腔(24)的一端，所述第一热流体入口(213)连接所述燃烧腔(24)的另一端，所述第一热流体出口(214) 连接所述第二换热器(25)的第二热流体入口(253)，所述第二热流体出口(254)输出燃烧处理后的气体，所述第二冷流体入口(251)输入空气，所述第二冷流体出口(252)连接所述各第二支管(32)。

11.如权利要求10所述的废气处理热循环烘干系统，其特征在于，从所述各烘箱(1)排出的废气经相应的所述各第二支管(31)汇集，传输至所述废气处理热循环装置(2)，并从所述第一冷流体入口(211)处传输进入所述第一换热器(21)进行换热，并从所述第一冷流体出口(212)处排出并随后穿过所述催化床(23)进入所述燃烧腔(24)；

所述废气在所述燃烧腔(24)内，在催化床(23)的催化作用下燃烧，经燃烧处理后的废气从第一热流体入口(213)处传输进入所述第一换热器(21)进行换热，随后从所述第一热流体出口(214)流出；

燃烧后的废气经热交换后从所述第二热流体入口(253)处传输进入所述第二换热器(25)，并与从所述第二冷流体入口(251)处输入的空气进行热交换，随后从第二热流体出口(254)处排出；

经热交换后的空气温度升高，其从所述第二冷流体出口(252)处排出，形成热空气，该热空气随后进入与所述第二冷流体出口(252)相连的所述各第二支管(32)，并分别传输至相应的所述各烘箱(1)，从而用于加热所述烘箱(1)以提供烘干所需的温度。

12.如权利要求11所述的废气处理热循环烘干系统，其特征在于，所述第一冷流体出口(212)和所述催化床(23)之间进一步设有一个加热腔(22)，所述加热腔(22)用于对其内部的气体进行预热；

所述加热腔(22)内部设有一个温度传感器(221)和一个加热器(222)，所述温度传感器(221)用于实时测量所述加热腔(22)内部的气体温度，当气体温度低于预设温度范围的下限值时，所述加热器(222)开启对气体加热；当气体温度高于预设温度范围的上限值时，所述加热器(222)停止对气体加热；这样就保证了所述废气在进入所述燃烧腔(24)时具有足够高的温度。 

13.如权利要求12所述的废气处理热循环烘干系统，其特征在于，所述催化床(24)含有钯或铂作为催化剂。

14.如权利要求13所述的废气处理热循环烘干系统，其特征在于，所述每一第二支管(32)上进一步设有一个调节阀(4)，其用于调节所述第二支管(32)向所述烘箱(1)提供的热空气的流量，从而调整所述各烘箱(1)的温度，在所述各烘箱(1)内部形成不同的烘干温度。

15.如权利要求14所述的废气处理热循环烘干系统，其特征在于，所述废气处理热循环烘干系统进一步包括一个张力监控系统(5)，其包括一组张力监控装置(51)和与上述张力监控装置相连的总控制器(52)；

所述每一烘箱(1)内设有一个所述张力监控装置(51)

所述张力监控装置(51)包含一个张力检测器(511)和一个张力控制辊(512)，所述各张力检测器(511)分别向所述总控制器(52)传输测得的各烘箱(1)内的基膜张力数据。

16.如权利要求15所述的废气处理热循环烘干系统，其特征在于，所述总控制器(52)内部预设有烘干阶段的张力范围数据，所述总控制器(52)将收到的张力数据与该阶段的预设张力范围相比较，当测得的张力数据低于预设张力范围的下限值时或高于预设张力范围的上限值时，所述总控制器(52)控制并调整相应的张力控制辊(512)的位置，从而增大或减小该阶段的基膜的张力。

17.如权利要求16所述的废气处理热循环烘干系统，其特征在于，所述基膜在所述每一烘箱(1)内依次传输经过所述张力检测器(511)和所述张力控制辊(512)，所述张力检测器(511)检测其上传输的基膜的张力，并将测得的基膜张力反馈给所述总控制器(52)，如测得的基膜张力偏离预设值，则总控制器(52)调整相应张力控制辊(512)的位置，从而调整所述基膜的张力。 

18.如权利要求17所述的废气处理热循环烘干系统，其特征在于，所述总控制器(52)内的预设张力范围为5～10公斤，当所述基膜在所述各相应烘箱(1)中偏离上述预设张力范围时，所述张力控制辊(512)调整所述基膜的位置，从而将基膜的张力控制在5～10公斤。

19.如权利要求18所述的废气处理热循环烘干系统，其特征在于，所述张力检测器(51)为张力传感器、压力传感器或压力检测器。

20.如权利要求14、17或19所述的废气处理热循环烘干系统，其特征在于，所述废气处理热循环烘干系统具有至少3个烘箱(1)。

21.如权利要求20所述的废气处理热循环烘干系统，其特征在于，所述废气处理热循环烘干系统具有3个烘箱(1)：

第一级烘箱(11)的烘干温度为75℃～85℃、烘干时间为1～3分钟；

第二级烘箱(12)的烘干温度为95℃～105℃、烘干时间为2～4分钟；

第三级烘箱(13)的烘干温度为15℃～125℃、烘干时间为2～4分钟。

22.如权利要求21所述的废气处理热循环烘干系统，其特征在于，所述第一级烘箱(11)的烘干温度为80℃、烘干时间为2分钟；

所述第二级烘箱(12)的烘干温度为100℃、烘干时间为3分钟；

所述第三级烘箱(13)的烘干温度为120℃、烘干时间为3分钟。 

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