[发明专利]余热锅炉在亚纳米级SiO2工况下的清灰方法

说明书

一、技术领域

本发明涉及余热锅炉在亚纳米级SiO2工况下的清灰方法，它是多晶硅生产中燃烧处理含有氯硅烷废气、废液过程，生成高温烟气的余热回收及提高换热效率的领域。

二、背景技术

余热锅炉受热面的积灰、结渣是影响锅炉设备安全经济运行的主要因素之一。清除锅炉受热面的积灰、结渣，使受热面保持良好的传热效率，能有效地恢复锅炉的出力，达到安全生产，确保换热效率的目的。

用燃烧方法处理含氯硅烷的废气、废液，生成的高温烟气中含有大量的亚纳米级二氧化硅。二氧化硅颗粒粒度非常细，属于亚纳米级的细小颗粒，比表面积很大，颗粒间的吸附力较大。在静电和表面张力的作用下，二氧化硅容易吸附在余热锅炉换热管束表面上，阻止传热，降低余热锅炉的换热效率，从而导致余热锅炉出口温度高于设计温度，直接危害下游设备的运行安全。

采用余热锅炉降温燃烧氯硅烷废气、废液产生含亚纳米级二氧化硅的烟气在国内尚属首次，清洁换热管上亚纳米级二氧化硅更属开创型的工作。为了保证余热锅炉的正常运转，必须选取一种符合余热锅炉结构，对上游燃烧炉压力波动最小的一种收清灰方式。

三、发明的内容

本发明提供一种废热锅炉在亚纳米级SiO2工况下的清灰方法方法，它是多晶硅生产燃烧处理含氯硅烷废气、废液生成高温烟气的降温设备，它可以在线清理余热锅炉换热管束上粘附的亚纳米级二氧化硅，确保换热管束表面洁净，提高余热锅炉换热效率，保证余热锅炉及串联的上下游工艺的正常运转。

本发明是这样来完成的：其工艺流程为：将压力为6～8公斤，温度为常温的压缩氮气，从进气管进入氮气缓冲罐，经缓冲罐外部蒸汽盘管加热至100～120度，再从进气管进入声波发生器，通过声波发生器的转鼓将压缩氮气流调频为声波，从导声喇叭口进入余热锅炉内部的密闭空间，使其在余热锅炉内部产生共振能量场，通过共振将余热锅炉换热管束上沉积的亚纳米级二氧化硅颗粒剥离并处于悬浮状态。悬浮状的亚纳米级SiO₂随进气管进入的烟气，从出气管带出，进入下游的处理系统处理，余热锅炉产生的蒸汽，从出气管排出。

燃烧炉燃烧含氯硅烷废气、废液生成的高温烟气，经过余热锅炉换热降温，用脱盐水产蒸汽的形式将热量回收利用。但随着运行时间的延长，余热锅炉换热管表面逐渐开始粘附SiO2，余热锅炉换热管的换热效率也开始逐渐降低，造成余热锅炉出口温度逐渐攀升。在余热锅炉顶部位置安装声波清灰器，清洁换热管束上的SiO2积灰，保持换热管束的洁净，以达到提高换热效率、控制余热锅炉出口温度的目的。

本发明废热锅炉在亚纳米级SiO2工况下的清灰方法方法，其特点在于：它可以实现对燃烧处理含氯硅烷废气、废液生成高温烟气的降温余热锅炉在线清理，保持余热锅炉换热管束的表面洁净，提高余热锅炉换热效率，确保出口烟气的温度在设计的200～260度范围内，同时不影响上下游系统的正常运行。

本发明的核心是利用声波清灰器，在余热锅炉的内部空间产生共振能量场，剥离换热管束上沉积的亚纳米级二氧化硅颗粒，使其处于悬浮状态，并最终随烟气流带走，以保持换热管束表面洁净，达到提高换热效率、控制余热锅炉出口温度的目的。本发明克服了由于换热管束积灰严重，余热锅炉出口温度不断攀升的缺点。

四、附图及简单说明：

附图1为本发明废热锅炉在亚纳米级SiO2工况下的清灰方法方法工艺流程图。

五、具体实施方式

本发明涉及的废热锅炉在亚纳米级SiO2工况下的清灰方法方法，其将压力为6～8公斤，温度为常温的压缩氮气，从进气管(1)进入氮气缓冲罐，经缓冲罐外部蒸汽盘管加热至100～120度，再从进气管(2)进入声波发生器，通过声波发生器的转鼓将压缩氮气流调频为声波，从导声喇叭口(3)进入余热锅炉内部的密闭空间，使其在余热锅炉内部产生共振能量场，通过共振将余热锅炉换热管束上沉积的亚纳米级二氧化硅颗粒剥离并处于悬浮状态，悬浮状的亚纳米级SiO₂随进气管(4)进入的950度烟气，从出气管(6)带出，进入下游的处理系统处理，余热锅炉产生的蒸汽，从出气管(5)排出。

我公司在2010年4月安装完成，经调试余热锅炉出口温度控制较好的控制在220～280度，满足了设计效果，有效地保证了生产线的正常运转。