CN108117079B - 多晶硅生产过程中的热能利用系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多晶硅生产过程中的热能利用系统，其包括闪蒸槽、还原炉水泵、冷水泵进口调节阀、冷水泵、冷水换热器、热水泵进口调节阀和热水泵。相应地，提供一种多晶硅生产过程中的热能利用方法。本发明能够在多晶硅生产过程中的吸附柱再生环节减少甚至避免高温高压蒸汽的消耗，从而节约了运行成本。

Description

多晶硅生产过程中的热能利用系统和方法

技术领域

本发明涉及多晶硅生产技术领域，具体涉及一种多晶硅生产过程中的热能利用系统和一种多晶硅生产过程中的热能利用方法。

背景技术

多晶硅是太阳能光伏行业的基础材料。目前，多晶硅生产主要采用改良西门子法(即三氯氢硅还原法)，其基本原理是：以SiHCl₃(三氯氢硅：trichlorosilane，简称为TCS)和H₂为原料，按照一定比例在还原炉内进行气相沉积反应，并采用电加热载体使还原炉内达到反应温度，具体的反应温度为1080℃～1100℃，产生的多晶硅晶体颗粒在硅芯上沉积生长，从而得到高纯度的棒状多晶硅。其中，还原炉为钟罩式还原炉。

此外，由于还原炉中的温度等条件很难达到均一，导致实际的还原过程十分复杂，并伴随副反应发生，从而使得还原尾气中的成分较为复杂，主要包括H₂、HCl气体、气相氯硅烷和微量杂质，其中气相氯硅烷包括SiHCl₃(也称为TCS)、SiCl₄(也称为STC)和SiH₂Cl₂(也称为DCS)的混合气。虽然还原尾气的成分复杂，但其中的其他干扰杂质较少，可利用尾气回收工序将还原尾气中的H₂分离、提纯后，再送入还原炉继续参与还原反应。

在采用改良西门子法生产多晶硅的过程中，必须采用冷却水对还原炉进行降温才能保证设备温度不致过高而发生事故，从还原炉的炉筒输入的冷却水吸收了炉筒温度之后形成高温高压的冷却水回水输出，然后送入闪蒸槽中进行减压闪蒸，从而产生低温低压的蒸汽；经减压闪蒸后，高温高压的冷却水回水的部分热量被产生的蒸汽带走，温度和压力得以降低，再通过水泵将其打回还原炉的炉筒内继续参与循环降温，而其中产生的低温低压的蒸汽可通过管网送至下游工序使用。但是，由于所述低温低压蒸汽的热值低、品质差、含水量较高，输送过程中沿途排放的冷凝液多，浪费较大。

同时，利用吸附柱对还原尾气中分离出来的H₂进行纯化处理(吸附)，以将其中混合的HCl气体、气相氯硅烷和微量杂质去除。经过一个吸附周期后，吸附柱的吸附量达到饱和，需要在高温条件下对其进行吹扫、再生。

具体地，当吸附柱处于吸附状态时，通过冷水泵向吸附柱提供低温的冷水以对其进行降温，而吸收了吸附柱热量的冷水的温度得以上升，需通过冷水换热器进行降温后再返回吸附柱以参与冷水循环，其中，冷水换热器中的冷却介质为低温循环水。而且，在冷水循环时，由于长时间循环过程中存在挥发和损失，需要一定量的补水。

当吸附柱处于再生状态时，通过热水泵向吸附柱提供高温的热水以对其进行加热再生，而吸收了吸附柱冷量的热水的温度得以降低，需通过蒸汽换热器进行加热后再返回吸附柱以参与热水循环，其中，蒸汽换热器中的加热介质为高温高压的蒸汽。

由于吸附柱再生时需要高温高压的蒸汽、吸附时需要补水，现有技术中一般采用冷凝液储罐-膨胀槽来提供所需的高温高压蒸汽和补水。具体地，将高温高压的蒸汽通入冷凝液储罐-膨胀槽，使得膨胀槽内既存在高温高压的蒸汽，又存在蒸汽的冷凝液，其中，高温高压的蒸汽通入前述蒸汽换热器，用于加热所述吸收了吸附柱冷量的热水，以及为冷水泵和热水泵提供背压，而蒸汽的冷凝液用于为前述冷水循环提供补水。膨胀槽上的高温蒸汽阀门应保持打开状态，当膨胀槽内的冷凝液不足以为前述冷水循环提供补水时，需将其中额外的高温高压的蒸汽冷凝为冷凝液。

可见，在吸附柱的再生环节，需要消耗大量的高温高压蒸汽，而高温高压的蒸汽通常需要向邻近的电厂购买，并通过管道输送到用户，费用较高，且多晶硅生产过程中吸附柱为连续运行设备，则数以月计，数以年计，运行成本高昂。以一个万吨级的多晶硅厂为例，吸附柱再生加热的运行成本每年需要近一千万元。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中所存在的上述缺陷，提供一种多晶硅生产过程中的热能利用系统和一种多晶硅生产过程中的热能利用方法，能够在多晶硅生产过程中的吸附柱再生环节减少甚至避免高温高压蒸汽的消耗，从而节约了运行成本。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是：

本发明提供一种多晶硅生产过程中的热能利用系统，其包括闪蒸槽、还原炉水泵、冷水泵进口调节阀、冷水泵、冷水换热器、热水泵进口调节阀和热水泵，

其中，由还原炉炉筒输出的冷却水回水被分成两部分，其中一部分被送入闪蒸槽，另一部分被送至冷水泵进口调节阀前端和热水泵进口调节阀前端，

所述冷水泵进口调节阀用于当吸附柱处于吸附状态时打开，以使所述另一部分冷却水回水进入冷水泵前端；

所述冷水泵和所述冷水换热器分别用于对所述另一部分冷却水回水进行增压、降温以形成冷水，所述冷水被送入吸附柱后，从吸附柱输出的吸收了其热量的冷水回水被送至冷水泵前端以参与冷水循环；

所述热水泵进口调节阀用于当吸附柱处于再生状态时打开，以使所述另一部分冷却水回水进入热水泵前端；

所述热水泵用于对所述另一部分冷却水回水进行增压，且增压后的另一部分冷却水回水作为热水被送入吸附柱后，从吸附柱输出的吸收了其冷量的热水回水被送入闪蒸槽；

所述闪蒸槽用于将还原炉炉筒输出的所述一部分冷却水回水和吸附柱输出的所述热水回水混合后进行减压闪蒸，并输出蒸汽至下游工序，以及输出冷凝液至还原炉水泵；

所述还原炉水泵用于对所述冷凝液进行增压，并输出增压后的冷凝液至还原炉炉筒以参与冷却水循环。

本发明还提供一种多晶硅生产过程中的热能利用方法，其包括如下步骤：

将还原炉炉筒输出的冷却水回水分成两部分，其中一部分送入闪蒸槽，另一部分送至冷水泵进口调节阀前端和热水泵进口调节阀前端；

当吸附柱处于吸附状态时，打开冷水泵进口调节阀，使所述另一部分冷却水回水依次经冷水泵增压、冷水换热器降温后形成为冷水，并将所述冷水送入吸附柱，然后将吸附柱输出的吸收了其热量的冷水回水送至冷水泵前端以参与冷水循环；

当吸附柱处于再生状态时，打开热水泵进口调节阀，使所述另一部分冷却水回水经热水泵增压后作为热水送入吸附柱，然后将吸附柱输出的吸收了其冷量的热水回水送入闪蒸槽；

将还原炉炉筒输出的所述一部分冷却水回水和吸附柱输出的所述热水回水在闪蒸槽内混合后进行减压闪蒸，并将闪蒸槽输出的蒸汽送至下游工序、将闪蒸槽输出的冷凝液经还原炉水泵增压后送入还原炉炉筒以参与冷却水循环。

有益效果：

本发明通过对采用改良西门子法的多晶硅生产过程中的热能平衡进行梳理，从热能综合利用的角度出发，利用还原炉输出的部分高温高压的冷却水回水对吸附柱进行加热再生，可以减少甚至避免吸附柱加热再生时高温高压蒸汽的消耗，经实验验证，在多晶硅生产过程中采用本发明后，每小时可节约10吨左右的高温高压蒸汽，则每年可节约成本约500万元；而吸附柱再生时输出的热水回水与还原炉输出的剩余部分高温高压的冷却水回水在闪蒸槽内混合后再进行减压闪蒸，则使得闪蒸槽输出中温中压的蒸汽，其热值高、品质好、含水量低，输送过程中沿途排放的冷凝液少，避免了浪费。因此，本发明充分地提高了还原炉输出的高温高压的冷却水回水的热量利用率。

附图说明

图1为本发明实施例1提供的多晶硅生产过程中的热能利用系统的工作原理示意图；

图2为本发明实施例2提供的多晶硅生产过程中的热能利用方法的流程图。

图中：1－还原炉；2－闪蒸槽；3－还原炉水泵；4－水流量调节阀；5－还原炉回水总管调节阀；6－蒸汽调节阀；7－吸附柱；71、72、73－子吸附柱；8－冷水泵；9－热水泵；10－冷水换热器；11－冷水泵进口调节阀；12－热水泵进口调节阀；13－吸附柱回水总管调节阀；a、a1、a2、b、c、d、d1、d2、d3、e、f、h、h1、h2、h3、j、j1、j2、j3、k、k1、k2、k3、m、n、p－管道。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1：

如图1所示，本实施例提供一种多晶硅生产过程中的热能利用系统，其包括闪蒸槽2、还原炉水泵3、冷水泵进口调节阀11、冷水泵8、冷水换热器10、热水泵进口调节阀12和热水泵9。

本实施例中，需要向还原炉1的炉筒输入冷却水(可称为冷却水上水)，用于对炉筒进行降温以保证设备温度不致过高而发生事故，从还原炉1的炉筒输入的冷却水吸收了炉筒温度之后温度上升而形成高温高压的冷却水回水，且高温高压的冷却水回水依次通过管道a0和a输出，其中，从还原炉1的炉筒输出的高温高压的冷却水回水(即管道a0中流通的冷却水回水)的温度为170-175℃，压力为0.8-0.9MPaG。然后，从管道a输出的高温高压的冷却水回水被分成两部分，分别为第一部分冷却水回水和第二部分冷却水回水，其中第一部分冷却水回水通过管道a1被送入闪蒸槽2；第二部分冷却水回水通过管道a2被送至冷水泵进口调节阀11前端和热水泵进口调节阀前端12，从而使处于吸附状态的吸附柱参与冷水循环以实现降温、为所述冷水循环提供补水，以及为处于再生状态的吸附柱提供热水以实现加热再生，下文中将详细说明。

由于现有的吸附柱在处于再生状态时每小时需要的热水量为70m³/h，而现有的还原炉水系统每个小时能够输出的热水量为500m³/h，因此，较优地，被送入闪蒸槽2的所述第一部分冷却水回水占还原炉1的炉筒输出的冷却水回水的质量百分比(即管道a1中的流通的液体占管道a0中流通的液体的质量百分比)为85％-88％，被送至冷水泵进口调节阀11前端和热水泵进口调节阀前端12的所述第二部分冷却水回水占还原炉1的炉筒输出的冷却水回水的质量百分比(即管道a2中的流通的液体占管道a0中流通的液体的质量百分比)为12％-15％，从而既能满足处于吸附状态的吸附柱7的冷水循环、处于再生状态的吸附柱7的加热再生，又不影响还原炉1的冷却水循环。当然，吸附柱7中需要采用针对还原尾气专用的吸附剂。

冷水泵进口调节阀11用于当吸附柱7处于吸附状态时打开，以使所述第二部分冷却水回水经管道b进入冷水泵8前端。

冷水泵8和冷水换热器10分别用于对所述第二部分冷却水回水进行增压、降温以形成冷水。具体地，冷水泵8用于将所述第二部分冷却水回水的压力提升至1.5-2.0MPaG并通过管道c输出至冷水换热器10；冷水换热器10用于将输入至其内的经冷水泵8增压的第二部分冷却水回水降温至28-32℃并通过管道d输出至吸附柱7，即形成的所述冷水的温度为28-32℃，压力为1.5-2.0MPaG。其中，冷水换热器10内的冷却介质可以为循环水，该循环水可以由公辅工程循环水管网提供，具体地，由公辅工程循环水管网提供的温度为22-28℃的循环水经管道e进入冷水换热器10的壳程，对经管道c进入冷水换热器10的管程的经冷水泵8增压的第二部分冷却水回水进行降温，然后从冷水换热器10的壳程输出的吸收了经冷水泵8增压的第二部分冷却水回水热量的循环水经管道f返回至公辅工程循环水管网，而从冷水换热器10的管程输出的吸收了循环水冷量的经冷水泵8增压的第二部分冷却水回水(即冷水)经管道d进入吸附柱7。

所述冷水被送入吸附柱7的内外盘管后，对吸附柱7进行冷却，而从吸附柱7输出的吸收了其热量后温度上升的冷水回水通过管道j被送至冷水泵8前端，再经过冷水泵8的增压和冷水换热器10的降温后被送入吸附柱7，如此循环往复以形成冷水循环，且冷水循环的路径为：吸附柱7→管道j→冷水泵8→管道c→冷水换热器10→管道d→吸附柱7。

当然，在前述冷水循环的过程中，冷水泵进口调节阀11应保持打开状态以使所述第二部分冷却水回水持续为吸附柱的冷水循环提供补水。

在实际应用中，为了增强尾气回收工序中H₂的提纯效果，可使吸附柱7包括多个并列设置的子吸附柱。本实施例中以三个子吸附柱为例，具体地，吸附柱7包括三个子吸附柱，分别为子吸附柱71、子吸附柱72和子吸附柱73，冷水换热器10经管道d输出的所述冷水被分成三个部分，分别为第一部分冷水、第二部分冷水和第三部分冷水，其中第一部分冷水经管道d1被送入子吸附柱71，而吸收了子吸附柱71的热量的第一部分冷水(即第一部分冷水回水)通过管道j1输出，第二部分冷水经管道d2被送入子吸附柱72，而吸收了子吸附柱72的热量的第二部分冷水(即第二部分冷水回水)通过管道j2输出，第三部分冷水经管道d3被送入子吸附柱73，而吸收了子吸附柱73的热量的第三部分冷水(即第三部分冷水回水)通过管道j3输出，且支管j1、j2和j3接至总管j，则第一部分冷水回水、第二部分冷水回水和第三部分冷水回水通过管道j被送至冷水泵8前端以参与冷水循环。其中，流通在管道j内的所述冷水回水的温度为32-40℃。

热水泵进口调节阀12用于当吸附柱7处于再生状态时打开，以使所述第二部分冷却水回水经管道g进入热水泵9前端。

热水泵9用于对所述第二部分冷却水回水进行增压，且增压后的第二部分冷却水回水作为热水通过管道h被送入吸附柱7的内外盘管后，对吸附柱7进行加热再生，而从吸附柱7输出的吸收了其冷量后温度下降的热水回水通过管道k被送入闪蒸槽2。

具体地，热水泵9用于将所述第二部分冷却水回水的压力提升至1.5-2.0MPaG并通过管道h输出至吸附柱7，如果将用于使吸附柱7再生的经热水泵9增压后的第二部分冷却水回水称为热水，则流通在管道h内的所述热水的温度为165-170℃，压力为1.5-2.0MPaG。同样地，所述热水也被分成三个部分，分别为第一部分热水、第二部分热水和第三部分热水，其中第一部分热水经管道h1被送入子吸附柱71，而吸收了子吸附柱71的冷量的第一部分热水(即第一部分热水回水)通过管道k1输出，第二部分热水经管道h2被送入子吸附柱72，而吸收了子吸附柱72的冷量的第二部分热水(即第二部分热水回水)通过管道k2输出，第三部分热水经管道h3被送入子吸附柱73，而吸收了子吸附柱73的冷量的第三部分热水(即第三部分热水回水)通过管道k3输出，且支管k1、k2和k3接至总管k，则第一部分热水回水、第二部分热水回水和第三部分热水回水通过管道k被送入闪蒸槽2。其中，流通在管道k内的所述热水回水的温度为160-165℃。

闪蒸槽2用于将经管道a1输出的所述第一部分冷却水回水和经管道k输出的所述热水回水混合后进行减压闪蒸，前述混合液经闪蒸槽2减压闪蒸后产生中温中压的蒸汽，而剩余混合液的部分热量被产生的蒸汽带走后，温度和压力得以降低，从而形成中温中压的冷凝液，然后经管道m输出中温中压的蒸汽至下游工序(如提纯塔)，供下游工序使用，以及经管道n输出中温中压的冷凝液至还原炉水泵3。

具体地，管道m内流通的中温中压的蒸汽的温度为145-155℃，压力为0.35-0.38MPaG，其相比于现有技术中闪蒸后产生的低温低压的蒸汽，温度和压力都得到显著提高，因此提高了闪蒸蒸汽的品质，进而能够提高闪蒸蒸汽的利用率；管道n内流通的中温中压的冷凝液的温度为145-155℃，压力为0.35-0.38MPaG。

还原炉水泵3用于对所述冷凝液进行增压，并经管道p输出增压后的冷凝液至还原炉1的炉筒以参与冷却水循环。

具体地，还原炉水泵3用于将闪蒸槽2输出的冷凝液的压力提升至0.9-1.0MPaG后，使增压后的冷凝液作为冷却水上水通过管道p输出至还原炉1的炉筒以降低炉筒的温度，如此循环往复以形成冷却水循环，且冷却水循环的路径为：还原炉1的炉筒→管道a0→管道a→管道a1→闪蒸槽2→管道n→还原炉水泵3→管道p→还原炉1的炉筒。其中，通过还原炉水泵3来提升冷却水上水的压力可更好地实现冷却水循环。

可见，本实施例所述热能利用系统利用还原炉炉筒输出的部分高温高压的冷却水回水，为吸附柱再生提供热量，而无需利用高温高压的蒸汽来实现吸附柱的再生，实现吸附柱的冷水循环，以及为吸附柱的冷水循环提供补水，而且闪蒸后可产生中温中压的蒸汽，其热值高、品质好、含水量低，输送过程中沿途排放的冷凝液少，避免了浪费。

如图1所示，所述热能利用系统还可包括还原炉回水总管调节阀5、设置在其前端的第一压力变送器(图中未示出)，以及分别与二者电连接的第一控制器(图中未示出)，还原炉回水总管调节阀5和第一压力变送器均设在还原炉1的炉筒输出的所述第一部分冷却水回水所流通的管道a1上。

第一控制器内预设有第一标准压力值，其用于接收第一压力变送器实时测量的压力信号，将所述压力信号转换成对应的压力值后与所述第一标准压力值进行比较，当对应的压力值低于第一标准压力值时，控制还原炉回水总管调节阀5的开度减小以提升管道内的水压，当对应的压力值高于第一标准压力值时，控制还原炉回水总管调节阀5的开度增大以降低管道内的水压。可见，通过调节还原炉回水总管调节阀5的开度即可调节第一部分冷却水回水的压力。

其中，所述第一标准压力值应高于对应温度下水的饱和蒸气压，较优地，所述第一标准压力值比对应温度下水的饱和蒸气压高0.05MPaG，例如，所述第一标准压力值可以为0.8MPaG。当然，所述第一标准压力值的具体值可由本领域技术人员根据实际情况进行设定。

具体地，管道a1内流通的第一部分冷却水回水进入闪蒸槽2进行减压闪蒸时，由于闪蒸压力较低，易引起高温水(即第一部分冷却水回水)在管道a1内发生汽化，造成管道振动，而本实施例中，一旦测量到管道a1内的水压低于第一标准压力值，就减小还原炉回水总管调节阀5的开度，以提升管道内的水压，从而避免管道a1内的水压低于对应温度下水的饱和蒸气压，进而避免管道a1内发生汽化现象。

如图1所示，所述热能利用系统还可包括吸附柱回水总管调节阀13、设置在其前端的第二压力变送器(图中未示出)，以及分别与二者电连接的第二控制器(图中未示出)，吸附柱回水总管调节阀13和第二压力变送器均设在吸附柱7输出的所述热水回水所流通的管道k上。

第二控制器内预设有第二标准压力值，其用于接收第二压力变送器实时测量的压力信号，将所述压力信号转换成对应的压力值后与所述第二标准压力值进行比较，当对应的压力值低于第二标准压力值时，控制吸附柱回水总管调节阀13的开度减小以提升管道内的水压，当对应的压力值高于第二标准压力值时，控制吸附柱回水总管调节阀13的开度增大以降低管道内的水压。可见，通过调节吸附柱回水总管调节阀13的开度即可调节吸附柱输出的热水回水的压力。

其中，所述第二标准压力值应高于对应温度下水的饱和蒸气压，较优地，所述第二标准压力值比对应温度下水的饱和蒸气压高0.05MPaG，例如，所述第二标准压力值可以为0.8MPaG。当然，所述第二标准压力值的具体值可由本领域技术人员根据实际情况进行设定。

具体地，管道k内流通的热水回水进入闪蒸槽2进行减压闪蒸时，由于闪蒸压力较低，易引起高温水(即热水回水)在管道k内发生汽化，造成管道振动，而本实施例中，一旦测量到管道k内的水压低于第二标准压力值，就减小吸附柱回水总管调节阀13的开度，以提升管道内的水压，从而避免管道k内的水压低于对应温度下水的饱和蒸气压，进而避免管道k内发生汽化现象。

如图1所示，所述热能利用系统还可包括蒸汽调节阀6、设置在其前端的第三压力变送器(图中未示出)，以及分别与二者电连接的第三控制器(图中未示出)，蒸汽调节阀6和第三压力变送器均设在闪蒸槽2输出的蒸汽所流通的管道m上，且蒸汽调节阀6的输入端与管道m的输出端连接，蒸汽调节阀6的输出端通过蒸汽管网连接至下游工序，从而将闪蒸槽2输出的中温中压的蒸汽输出至下游工序，供下游工序使用。

第三控制器内预设有第三标准压力值，其用于接收第三压力变送器实时测量的压力信号，将所述压力信号转换成对应的压力值后与所述第三标准压力值进行比较，当对应的压力值低于第三标准压力值时，控制蒸汽调节阀6的开度减小以提升管道内的气压，当对应的压力值高于第三标准压力值时，控制蒸汽调节阀6的开度增大以降低管道内的气压。可见，通过蒸汽调节阀6的开度即可调节闪蒸槽2输出的蒸汽的压力。其中，所述第三标准压力值可由本领域技术人员根据实际情况进行设定。

如图1所示，所述热能利用系统还可包括水流量调节阀4、设置在其前端的温度变送器(图中未示出)，以及分别与二者电连接的第四控制器(图中未示出)，水流量调节阀4和温度变送器均设在还原炉1炉筒输出的未被划分前的冷却水回水所流通的管道上。具体地，还原炉1的炉筒与管道a0的输入端连接，管道a0的输出端与水流量调节阀4的输入端连接，水流量调节阀4的输出端与管道a的输入端连接，管道a的输出端分别连接管道a1的输入端和管道a2的输入端，而温度变送器设置在管道a0上。

第四控制器内预设有标准温度值，其用于接收温度变送器实时测量的温度信号，将所述温度信号转换成对应的温度值后与所述标准温度值进行比较，当对应的温度值低于标准温度值时，控制水流量调节阀4的开度减小以降低管道内的水流量、提高管道内的水压，从而提升管道内的水温，当对应的温度值高于标准温度值时，控制水流量调节阀4的开度增大以增加管道内的水流量、降低管道内的水压，从而降低管道内的水温。可见，通过调节水流量调节阀4的开度即可调节还原炉1的炉筒输出的冷却水回水的流量，进而调节所述冷却水回水的温度。其中，所述标准温度值可由本领域技术人员根据实际情况进行设定。

为了将还原炉1的炉筒输出的冷却水回水更加高效地用于对吸附柱进行加热再生，较优地，使冷却水回水的温度在原有基础上至少提高20℃，使冷却水回水的压力在原有基础上至少提高0.2MPaG。本实施例中，首先可通过减小水流量调节阀4的开度来降低管道a内的水流量，从而提高管道a内的水压、提升管道a内的水温，直至管道a中的冷却水回水的温度达到标准温度值，然后再利用水流量调节阀4的开度调节使管道a中的冷却水回水的温度保持在标准温度值的许可范围内，即：可通过调节水流量调节阀4的开度使冷却水回水的温度在原有基础上至少提高20℃，使冷却水回水的压力在原有基础上至少提高0.2MPaG。其中，所述标准温度值的许可范围可由本领域技术人员根据经验并结合现场情况进行设定。

具体地，从还原炉1的炉筒输出的、在管道a0内流通的冷却水回水的温度为170-175℃，压力为0.8-0.9MPa，而经过水流量调节阀4的调节后，从水流量调节阀4输出的、在管道a内流通的冷却水回水的温度为165-170℃，压力为0.7-0.75MPaG，则标准温度值可以设为170℃。

本实施例中，所述第二部分冷却水回水在持续为吸附柱的冷水循环提供补水的同时，还为冷水泵8和热水泵9提供背压，以稳定冷水泵8和热水泵9的压力，使冷水泵8和热水泵9运行更加稳定；此外，公知的是，常温常压下的水超过100℃就会汽化，而高于100℃的水可通过提高压力的方式来确保处于液态，所述第二部分冷却水回水提供的背压(0.7-0.75MPaG)可防止管道a2内的高温水(165-170℃)汽化，进而防止水汽化造成冷水泵8和热水泵9气蚀。

当然，在提高冷却水回水温度的同时，还可提高冷却水上水的温度。具体地，可通过提高闪蒸槽2内的闪蒸压力，来提高闪蒸槽2输出的冷凝液的温度，进而提高冷却水上水的温度。较优地，通过提高闪蒸槽2内的闪蒸压力使冷却水上水的温度在原有基础上至少提高20℃，通过还原炉水泵3使冷却水上水的压力在原有基础上至少提高0.2MPaG。

如图1所示，所述热能利用系统还可包括设置在冷水泵进口调节阀11前端的第一流量计(图中未示出)，以及分别与冷水泵进口调节阀11和第一流量计电连接的第五控制器(图中未示出)。

第五控制器内预设有第一标准流量值，其用于接收第一流量计实时测量的流量信号，将所述流量信号转换成对应的流量值后与所述第一标准流量值进行比较，当对应的流量值低于第一标准流量值时，控制冷水泵进口调节阀11的开度增大以提升管道内的水流量，当对应的流量值高于第一标准流量值时，控制冷水泵进口调节阀11的开度减小以降低管道内的水流量。可见，通过调节冷水泵进口调节阀11的开度即可调节第二部分冷却水回水的流量。其中，所述第一标准流量值需要满足吸附柱的冷水循环所需的补水量，具体可由本领域技术人员根据实际情况进行设定。

如图1所示，所述热能利用系统还可包括设置在热水泵进口调节阀12前端的第二流量计(图中未示出)，以及分别与热水泵进口调节阀12和第二流量计电连接的第六控制器(图中未示出)。

第六控制器内预设有第二标准流量值，其用于接收第二流量计实时测量的流量信号，将所述流量信号转换成对应的流量值后与所述第二标准流量值进行比较，当对应的流量值低于第二标准流量值时，控制热水泵进口调节阀12的开度增大以提升管道内的水流量，当对应的流量值高于第二标准流量值时，控制热水泵进口调节阀12的开度减小以降低管道内的水流量。可见，通过调节热水泵进口调节阀12的开度即可调节第二部分冷却水回水的流量。由于现有的吸附柱在处于再生状态时每小时需要的热水量为70m³/h，因此可将所述第二标准流量值设为70m³/h，当然，也可由本领域技术人员根据实际情况设定为其他值。

需要说明的是，本实施例中所述的第一至第六控制器可以设置在现场(即设置在对应的调节阀和变送器附近)，也可以设置在远端，当设置在远端时，可集成在现有的DCS控制系统中。

综上所述，本实施例所述热能利用系统将还原炉水系统和吸附柱水系统相结合，利用还原炉炉筒输出的部分高温高压的冷却水回水，代替现有的冷凝液储罐-膨胀槽为冷水泵和热水泵提供背压，并代替现有的蒸汽换热器为吸附柱再生提供热量，以及为吸附柱的冷水循环提供补水。而且，使处于吸附状态的吸附柱输出的冷水回水返回冷水泵前端，由冷水换热器降温后再返回吸附柱以参与冷水循环；使处于再生状态的吸附柱输出的热水回水与还原炉炉筒输出的剩余部分高温高压的冷却水回水在闪蒸槽内混合后再进行减压闪蒸，闪蒸后产生的压力、温度都降低的冷凝液经还原炉水泵增压后返回还原炉炉筒以参与冷却水循环，以对还原炉炉筒进行降温处理；闪蒸后产生的中温中压的蒸汽相比于现有技术中产生的低温低压的蒸汽，温度和压力都得到显著提高，因此提高了闪蒸蒸汽的品质，进而能够提高闪蒸蒸汽的利用率。

实施例2：

如图2所示，本实施例提供一种多晶硅生产过程中的热能利用方法，包括如下步骤S101～S104。

S101.将还原炉炉筒输出的冷却水回水分成两部分，其中一部分送入闪蒸槽，另一部分送至冷水泵进口调节阀前端和热水泵进口调节阀前端。

本实施例中，需要向还原炉的炉筒输入冷却水(可称为冷却水上水)，用于对炉筒进行降温以保证设备温度不致过高而发生事故，从还原炉的炉筒输入的冷却水吸收了炉筒温度之后温度上升并形成高温高压的冷却水回水，且所述高温高压的冷却水回水的温度为170℃，压力为0.8-0.9MPaG。然后，所述高温高压的冷却水回水需要被分成两部分，分别为第一部分冷却水回水和第二部分冷却水回水，其中第一部分冷却水回水被送入闪蒸槽2；第二部分冷却水回水被送至冷水泵进口调节阀前端和热水泵进口调节阀前端，从而使处于吸附状态的吸附柱参与冷水循环、为所述冷水循环提供补水，以及为处于再生状态的吸附柱提供热水以实现加热再生，下文中将详细说明。

由于现有的吸附柱在处于再生状态时每小时需要的热水量为70m³/h，而现有的还原炉每个小时能够输出的热水量为500m³/h，因此，较优地，被送入闪蒸槽的所述第一部分冷却水回水占还原炉的炉筒输出的冷却水回水的质量百分比为85％-88％，被送至冷水泵进口调节阀前端和热水泵进口调节阀前端的所述第二部分冷却水回水占还原炉的炉筒输出的冷却水回水的质量百分比为12％-15％，从而既能满足处于吸附状态的吸附柱的冷水循环、处于再生状态的吸附柱的加热再生，又不影响还原炉的冷却水循环。

本步骤还可包括如下步骤S101-1和S101-2。

S101-1.在还原炉炉筒输出的未被划分前的冷却水回水所流通的管道上设置水流量调节阀和温度变送器，并使温度变送器设置在水流量调节阀的前端；

S101-2.预设标准温度值，将温度变送器实时测量的温度信号转换成对应的温度值后与所述标准温度值进行比较，当对应的温度值低于标准温度值时，控制水流量调节阀的开度减小以降低管道内的水流量、提高管道内的水压，从而提升管道内的水温，当对应的温度值高于标准温度值时，控制水流量调节阀的开度增大以增加管道内的水流量、降低管道内的水压，从而降低管道内的水温。

可见，通过调节水流量调节阀的开度即可调节还原炉的炉筒输出的冷却水回水的流量，进而调节所述冷却水回水的温度。其中，所述标准温度值可由本领域技术人员根据实际情况进行设定。

本实施例中，为了将还原炉的炉筒输出的冷却水回水更加高效地用于对吸附柱进行加热再生，较优地，使冷却水回水的温度在原有基础上至少提高20℃，使冷却水回水的压力在原有基础上至少提高0.2MPaG。本实施例中，首先可通过减小水流量调节阀的开度来降低管道内的水流量，从而提高管道内的水压、提升管道内的水温，直至还原炉炉筒输出的冷却水回水的温度达到标准温度值，然后再利用水流量调节阀的开度调节将冷却水回水保持在标准温度值的许可范围内，即：可通过调节水流量调节阀的开度使冷却水回水的温度在原有基础上至少提高20℃，使冷却水回水的压力在原有基础上至少提高0.2MPaG。

具体地，从还原炉的炉筒输出的冷却水回水的温度为170-175℃压力为0.8-0.9MPaG，而经过水流量调节阀的调节后，从水流量调节阀输出的冷却水回水的温度为165-170℃，压力为0.7-0.75MPaG，则标准温度值可以为170℃。

本实施例中，所述第二部分冷却水回水在持续为吸附柱的冷水循环提供补水的同时，还为冷水泵和热水泵提供背压，以稳定冷水泵和热水泵的压力，使冷水泵和热水泵运行更加稳定；此外，公知的是，常温常压下的水超过100℃就会汽化，而高于100℃的水可通过提高压力的方式来确保处于液态，所述第二部分冷却水回水提供的背压(0.7-0.75MPaG)可防止管道内的高温水(165-170℃)汽化，进而防止水汽化造成冷水泵和热水泵气蚀。

当然，在提高冷却水回水温度的同时，还可提高冷却水上水的温度。具体地，可通过提高闪蒸槽内的闪蒸压力，来提高闪蒸槽输出的冷凝液的温度，进而提高冷却水上水的温度。较优地，通过提高闪蒸槽内的闪蒸压力使冷却水上水的温度在原有基础上至少提高20℃，通过还原炉水泵使冷却水上水的压力在原有基础上至少提高0.2MPaG。

S102.当吸附柱处于吸附状态时，打开冷水泵进口调节阀，使所述另一部分冷却水回水(即第二部分冷却水回水)依次经冷水泵增压、冷水换热器降温后形成为冷水，并将所述冷水送入吸附柱，然后将吸附柱输出的吸收了其热量的冷水回水送至冷水泵前端以参与冷水循环。

具体地，在打开冷水泵进口调节阀后，所述第二部分冷却水回水经冷水泵增压后，压力提升至1.5-2.0MPaG，再经冷水换热器降温后，温度降至28-32℃，即形成的所述冷水的温度为28-32℃，压力为1.5-2.0MPaG。其中，冷水换热器内的冷却介质可以为22-28℃的循环水，该循环水可以由公辅工程循环水管网提供。然后将所述冷水送入吸附柱以冷却吸附柱，并将吸附柱输出的吸收了其热量后温度上升的冷水回水(温度为32-40℃)送至冷水泵前端，再经过冷水泵的增压和冷水换热器的降温后送入吸附柱，如此循环往复以形成冷水循环，且冷水循环的路径为：吸附柱→冷水泵→冷水换热器→吸附柱。

当然，在前述冷水循环的过程中，需使冷水泵进口调节阀保持打开状态以使所述第二部分冷却水回水持续为吸附柱的冷水循环提供补水。

本步骤还可包括如下步骤S102-1和S102-2。

S102-1.在冷水泵进口调节阀前端设置第一流量计；

S102-2.预设第一标准流量值，将第一流量计实时测量的流量信号转换成对应的流量值后与所述第一标准流量值进行比较，当对应的流量值低于第一标准流量值时，控制冷水泵进口调节阀的开度增大以提升管道内的水流量，当对应的流量值高于第一标准流量值时，控制冷水泵进口调节阀的开度减小以降低管道内的水流量。

可见，通过调节冷水泵进口调节阀的开度即可调节第二部分冷却水回水的流量。其中，所述第一标准流量值需要满足吸附柱的冷水循环所需的补水量，具体可由本领域技术人员根据实际情况进行设定。

S103.当吸附柱处于再生状态时，打开热水泵进口调节阀，使所述另一部分冷却水回水(即第二部分冷却水回水)经热水泵增压后作为热水送入吸附柱，然后将吸附柱输出的吸收了其冷量的热水回水送入闪蒸槽。

具体地，在打开热水泵进口调节阀后，所述第二部分冷却水回水经热水泵增压后，压力提升至1.5-2.0MPaG，即形成的所述热水的温度为165-170℃，压力为1.5-2.0MPaG。然后将所述热水送入吸附柱以对吸附柱进行加热再生，并将吸附柱输出的吸收了其冷量后温度降低的热水回水(温度为160-165℃)送入闪蒸槽。

本步骤还可包括如下步骤S103-1和S103-2。

S103-1.在热水泵进口调节阀前端设置第二流量计；

S103-2.预设第二标准流量值，将第二流量计实时测量的流量信号转换成对应的流量值后与所述第二标准流量值进行比较，当对应的流量值低于第二标准流量值时，控制热水泵进口调节阀的开度增大以提升管道内的水流量，当对应的流量值高于第二标准流量值时，控制热水泵进口调节阀的开度减小以降低管道内的水流量。

可见，通过调节热水泵进口调节阀的开度即可调节第二部分冷却水回水的流量。由于现有的吸附柱在处于再生状态时每小时需要的热水量为70m³/h，因此可将所述第二标准流量值设为70m³/h，当然，也可由本领域技术人员根据实际情况设定为其他值。

S104.将还原炉炉筒输出的所述一部分冷却水回水(即第一部分冷却水回水)和吸附柱输出的所述热水回水在闪蒸槽内混合后进行减压闪蒸，并将闪蒸槽输出的蒸汽送至下游工序、将闪蒸槽输出的冷凝液经还原炉水泵增压后送入还原炉炉筒以参与冷却水循环。

具体地，前述混合液经闪蒸槽减压闪蒸后产生中温中压的蒸汽，而剩余混合液的部分热量被产生的蒸汽带走后，温度和压力得以降低，从而形成中温中压的冷凝液。其中，所述中温中压的蒸汽的温度为145-155℃，压力为0.35-0.38MPaG，其相比于现有技术中闪蒸后产生的低温低压的蒸汽，温度和压力都得到显著提高，因此提高了闪蒸蒸汽的品质，进而能够提高闪蒸蒸汽的利用率；所述中温中压的冷凝液的温度为145-155℃，压力为0.35-0.38MPaG。然后将闪蒸槽输出的中温中压的蒸汽送入下游工序(如提纯塔)，供下游工序使用，以及使闪蒸槽输出的中温中压的冷凝液经还原炉水泵增压，将压力提升至0.9-1.0MPaG后，再将增压后的冷凝液作为冷却水上水输出至还原炉的炉筒以降低炉筒的温度，如此循环往复以形成冷却水循环，且冷却水循环的路径为：还原炉的炉筒→闪蒸槽→还原炉水泵→还原炉的炉筒。其中，通过还原炉水泵来提升冷却水上水的压力可更好地实现冷却水循环。

本步骤还可包括如下步骤S104-1和S104-2。

S104-1.在还原炉炉筒输出的所述一部分冷却水回水(即第一部分冷却水回水)所流通的管道上设置还原炉回水总管调节阀和第一压力变送器，并使第一压力变送器设置在还原炉回水总管调节阀的前端；

S104-2.预设第一标准压力值，将第一压力变送器实时测量的压力信号转换成对应的压力值后与所述第一标准压力值进行比较，当对应的压力值低于第一标准压力值时，控制还原炉回水总管调节阀的开度减小以提升管道内的水压，当对应的压力值高于第一标准压力值时，控制还原炉回水总管调节阀的开度增大以降低管道内的水压。

可见，通过调节还原炉回水总管调节阀的开度即可调节第一部分冷却水回水的压力。其中，所述第一标准压力值应高于对应温度下水的饱和蒸气压，较优地，所述第一标准压力值比对应温度下水的饱和蒸气压高0.05MPaG，例如，所述第一标准压力值可以为0.8MPaG。当然，所述第一标准压力值的具体值可由本领域技术人员根据实际情况进行设定。

具体地，第一部分冷却水回水进入闪蒸槽进行减压闪蒸时，由于闪蒸压力较低，易引起高温水(即第一部分冷却水回水)在管道内发生汽化，造成管道振动，而本实施例中，一旦测量到对应管道内的水压低于第一标准压力值，就减小还原炉回水总管调节阀的开度，以提升该管道内的水压，从而避免该管道内的水压低于对应温度下水的饱和蒸气压，进而避免该管道内发生汽化现象。

本步骤还可包括如下步骤S104-3和S104-4。

S104-3.在吸附柱输出的所述热水回水所流通的管道上设置吸附柱回水总管调节阀和第二压力变送器，并使第二压力变送器设置在吸附柱回水总管调节阀的前端；

S104-4.预设第二标准压力值，将第二压力变送器实时测量的压力信号转换成对应的压力值后与所述第二标准压力值进行比较，当对应的压力值低于第二标准压力值时，控制吸附柱回水总管调节阀的开度减小以提升管道内的水压，当对应的压力值高于第二标准压力值时，控制吸附柱回水总管调节阀的开度增大以降低管道内的水压。

可见，通过调节吸附柱回水总管调节阀的开度即可调节吸附柱输出的热水回水的压力。其中，所述第二标准压力值应高于对应温度下水的饱和蒸气压，较优地，所述第二标准压力值比对应温度下水的饱和蒸气压高0.05MPaG，例如，所述第二标准压力值可以为0.8MPaG。当然，所述第二标准压力值的具体值可由本领域技术人员根据实际情况进行设定。

具体地，吸附柱输出的热水回水进入闪蒸槽进行减压闪蒸时，由于闪蒸压力较低，易引起高温水(即热水回水)在管道内发生汽化，造成管道振动，而本实施例中，一旦测量到对应管道内的水压低于第二标准压力值，就减小吸附柱回水总管调节阀的开度，以提升该管道内的水压，从而避免该管道内的水压低于对应温度下水的饱和蒸气压，进而避免该管道内发生汽化现象。

本步骤还可包括如下步骤S104-5和S104-6。

S104-5.在闪蒸槽输出的蒸汽所流通的管道上设置蒸汽调节阀和第三压力变送器，并使第三压力变送器设置在蒸汽调节阀前端；

S104-6.预设第三标准压力值，将第三压力变送器实时测量的压力信号换成对应的压力值后与所述第三标准压力值进行比较，当对应的压力值低于第三标准压力值时，控制蒸汽调节阀的开度减小以提升管道内的气压，当对应的压力值高于第三标准压力值时，控制蒸汽调节阀的开度增大以降低管道内的气压。

可见，通过蒸汽调节阀的开度即可调节闪蒸槽输出的蒸汽的压力。其中，所述第三标准压力值可由本领域技术人员根据实际情况进行设定。

综上所述，本实施例所述热能利用方法采用还原炉水系统和吸附柱水系统相结合的形式，利用还原炉炉筒输出的部分高温高压的冷却水回水，代替现有的冷凝液储罐-膨胀槽为冷水泵和热水泵提供背压，并代替现有的蒸汽换热器为吸附柱再生提供热量，以及为吸附柱的冷水循环提供补水。而且，使处于吸附状态的吸附柱输出的冷水回水返回冷水泵前端，由冷水换热器降温后再返回吸附柱以参与冷水循环；使处于再生状态的吸附柱输出的热水回水与还原炉炉筒输出的剩余部分高温高压的冷却水回水在闪蒸槽内混合后再进行减压闪蒸，闪蒸后产生的压力、温度都降低的冷凝液经还原炉水泵增压后返回还原炉炉筒以参与冷却水循环，以对还原炉炉筒进行降温处理；闪蒸后产生的中温中压的蒸汽相比于现有技术中产生的低温低压的蒸汽，温度和压力都得到显著提高，因此提高了闪蒸蒸汽的品质，进而能够提高闪蒸蒸汽的利用率。

本实施例所述方法与实施例1所述系统中的相关特征可以相互参考，不再赘述。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种多晶硅生产过程中的热能利用系统，其特征在于，包括闪蒸槽、还原炉水泵、冷水泵进口调节阀、冷水泵、冷水换热器、热水泵进口调节阀和热水泵，

其中，由还原炉炉筒输出的冷却水回水被分成两部分，其中一部分被送入闪蒸槽，另一部分被送至冷水泵进口调节阀前端和热水泵进口调节阀前端，

所述冷水泵进口调节阀用于当吸附柱处于吸附状态时打开，以使所述另一部分冷却水回水进入冷水泵前端；

所述冷水泵和所述冷水换热器分别用于对所述另一部分冷却水回水进行增压、降温以形成冷水，所述冷水被送入吸附柱后，从吸附柱输出的吸收了其热量的冷水回水被送至冷水泵前端以参与冷水循环；

所述热水泵进口调节阀用于当吸附柱处于再生状态时打开，以使所述另一部分冷却水回水进入热水泵前端；

所述热水泵用于对所述另一部分冷却水回水进行增压，且增压后的另一部分冷却水回水作为热水被送入吸附柱后，从吸附柱输出的吸收了其冷量的热水回水被送入闪蒸槽；

所述闪蒸槽用于将还原炉炉筒输出的所述一部分冷却水回水和吸附柱输出的所述热水回水混合后进行减压闪蒸，并输出蒸汽至下游工序，以及输出冷凝液至还原炉水泵；

所述还原炉水泵用于对所述冷凝液进行增压，并输出增压后的冷凝液至还原炉炉筒以参与冷却水循环。

2.根据权利要求1所述的热能利用系统，其特征在于，还包括：还原炉回水总管调节阀、设置在其前端的第一压力变送器，以及分别与二者电连接的第一控制器，所述还原炉回水总管调节阀和第一压力变送器均设在还原炉炉筒输出的所述一部分冷却水回水所流通的管道上，

所述第一控制器内预设有第一标准压力值，其用于接收第一压力变送器实时测量的压力信号，将所述压力信号转换成对应的压力值后与所述第一标准压力值进行比较，当对应的压力值低于第一标准压力值时，控制还原炉回水总管调节阀的开度减小以提升管道内的水压，当对应的压力值高于第一标准压力值时，控制还原炉回水总管调节阀的开度增大以降低管道内的水压；和/或，

还包括：吸附柱回水总管调节阀、设置在其前端的第二压力变送器，以及分别与二者电连接的第二控制器，所述吸附柱回水总管调节阀和第二压力变送器均设在吸附柱输出的所述热水回水所流通的管道上，

所述第二控制器内预设有第二标准压力值，其用于接收第二压力变送器实时测量的压力信号，将所述压力信号转换成对应的压力值后与所述第二标准压力值进行比较，当对应的压力值低于第二标准压力值时，控制吸附柱回水总管调节阀的开度减小以提升管道内的水压，当对应的压力值高于第二标准压力值时，控制吸附柱回水总管调节阀的开度增大以降低管道内的水压。

3.根据权利要求1所述的热能利用系统，其特征在于，还包括：蒸汽调节阀、设置在其前端的第三压力变送器，以及分别与二者电连接的第三控制器，所述蒸汽调节阀和第三压力变送器均设在闪蒸槽输出的蒸汽所流通的管道上，

所述第三控制器内预设有第三标准压力值，其用于接收第三压力变送器实时测量的压力信号，将所述压力信号转换成对应的压力值后与所述第三标准压力值进行比较，当对应的压力值低于第三标准压力值时，控制蒸汽调节阀的开度减小以提升管道内的气压，当对应的压力值高于第三标准压力值时，控制蒸汽调节阀的开度增大以降低管道内的气压。

4.根据权利要求1所述的热能利用系统，其特征在于，还包括：水流量调节阀、设置在其前端的温度变送器，以及分别与二者电连接的第四控制器，所述水流量调节阀和温度变送器均设在还原炉炉筒输出的未被划分前的冷却水回水所流通的管道上，

所述第四控制器内预设有标准温度值，其用于接收温度变送器实时测量的温度信号，将所述温度信号转换成对应的温度值后与所述标准温度值进行比较，当对应的温度值低于标准温度值时，控制水流量调节阀的开度减小以提升管道内的水温，当对应的温度值高于标准温度值时，控制水流量调节阀的开度增大以降低管道内的水温。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的热能利用系统，其特征在于，还包括：设置在冷水泵进口调节阀前端的第一流量计，以及分别与所述冷水泵进口调节阀和第一流量计电连接的第五控制器，

所述第五控制器内预设有第一标准流量值，其用于接收第一流量计实时测量的流量信号，将所述流量信号转换成对应的流量值后与所述第一标准流量值进行比较，当对应的流量值低于第一标准流量值时，控制冷水泵进口调节阀的开度增大以提升管道内的水流量，当对应的流量值高于第一标准流量值时，控制冷水泵进口调节阀的开度减小以降低管道内的水流量；和/或，

还包括：设置在热水泵进口调节阀前端的第二流量计，以及分别与所述热水泵进口调节阀和第二流量计电连接的第六控制器，

所述第六控制器内预设有第二标准流量值，其用于接收第二流量计实时测量的流量信号，将所述流量信号转换成对应的流量值后与所述第二标准流量值进行比较，当对应的流量值低于第二标准流量值时，控制热水泵进口调节阀的开度增大以提升管道内的水流量，当对应的流量值高于第二标准流量值时，控制热水泵进口调节阀的开度减小以降低管道内的水流量。

6.一种多晶硅生产过程中的热能利用方法，其特征在于，包括如下步骤：

将还原炉炉筒输出的冷却水回水分成两部分，其中一部分送入闪蒸槽，另一部分送至冷水泵进口调节阀前端和热水泵进口调节阀前端；

当吸附柱处于吸附状态时，打开冷水泵进口调节阀，使所述另一部分冷却水回水依次经冷水泵增压、冷水换热器降温后形成为冷水，并将所述冷水送入吸附柱，然后将吸附柱输出的吸收了其热量的冷水回水送至冷水泵前端以参与冷水循环；

当吸附柱处于再生状态时，打开热水泵进口调节阀，使所述另一部分冷却水回水经热水泵增压后作为热水送入吸附柱，然后将吸附柱输出的吸收了其冷量的热水回水送入闪蒸槽；

将还原炉炉筒输出的所述一部分冷却水回水和吸附柱输出的所述热水回水在闪蒸槽内混合后进行减压闪蒸，并将闪蒸槽输出的蒸汽送至下游工序、将闪蒸槽输出的冷凝液经还原炉水泵增压后送入还原炉炉筒以参与冷却水循环。

7.根据权利要求6所述的热能利用方法，其特征在于，还包括如下步骤：

在还原炉炉筒输出的所述一部分冷却水回水所流通的管道上设置还原炉回水总管调节阀和第一压力变送器，并使第一压力变送器设置在还原炉回水总管调节阀的前端；

预设第一标准压力值，将第一压力变送器实时测量的压力信号转换成对应的压力值后与所述第一标准压力值进行比较，当对应的压力值低于第一标准压力值时，控制还原炉回水总管调节阀的开度减小以提升管道内的水压，当对应的压力值高于第一标准压力值时，控制还原炉回水总管调节阀的开度增大以降低管道内的水压；和/或，

还包括如下步骤：

在吸附柱输出的所述热水回水所流通的管道上设置吸附柱回水总管调节阀和第二压力变送器，并使第二压力变送器设置在吸附柱回水总管调节阀的前端；

预设第二标准压力值，将第二压力变送器实时测量的压力信号转换成对应的压力值后与所述第二标准压力值进行比较，当对应的压力值低于第二标准压力值时，控制吸附柱回水总管调节阀的开度减小以提升管道内的水压，当对应的压力值高于第二标准压力值时，控制吸附柱回水总管调节阀的开度增大以降低管道内的水压。

8.根据权利要求6所述的热能利用方法，其特征在于，还包括如下步骤：

在闪蒸槽输出的蒸汽所流通的管道上设置蒸汽调节阀和第三压力变送器，并使第三压力变送器设置在蒸汽调节阀前端；

预设第三标准压力值，将第三压力变送器实时测量的压力信号换成对应的压力值后与所述第三标准压力值进行比较，当对应的压力值低于第三标准压力值时，控制蒸汽调节阀的开度减小以提升管道内的气压，当对应的压力值高于第三标准压力值时，控制蒸汽调节阀的开度增大以降低管道内的气压。

9.根据权利要求6所述的热能利用方法，其特征在于，还包括如下步骤：

在还原炉炉筒输出的未被划分前的冷却水回水所流通的管道上设置水流量调节阀和温度变送器，并使温度变送器设置在水流量调节阀的前端；

预设标准温度值，将温度变送器实时测量的温度信号转换成对应的温度值后与所述标准温度值进行比较，当对应的温度值低于标准温度值时，控制水流量调节阀的开度减小以提升管道内的水温，当对应的温度值高于标准温度值时，控制水流量调节阀的开度增大以降低管道内的水温。

10.根据权利要求6-9中任一项所述的热能利用方法，其特征在于，还包括如下步骤：

在冷水泵进口调节阀前端设置第一流量计；

预设第一标准流量值，将第一流量计实时测量的流量信号转换成对应的流量值后与所述第一标准流量值进行比较，当对应的流量值低于第一标准流量值时，控制冷水泵进口调节阀的开度增大以提升管道内的水流量，当对应的流量值高于第一标准流量值时，控制冷水泵进口调节阀的开度减小以降低管道内的水流量；和/或，

还包括如下步骤：

在热水泵进口调节阀前端设置第二流量计；

预设第二标准流量值，将第二流量计实时测量的流量信号转换成对应的流量值后与所述第二标准流量值进行比较，当对应的流量值低于第二标准流量值时，控制热水泵进口调节阀的开度增大以提升管道内的水流量，当对应的流量值高于第二标准流量值时，控制热水泵进口调节阀的开度减小以降低管道内的水流量。