[发明专利]一种多晶硅还原炉联锁系统

说明书

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还原炉联锁系统。

背景技术

利用西门子法生产多晶硅，是将高纯的三氯氢硅和氢气通入还原炉内，在温度950-1200℃，压力0.4-0.6MPaG下，进行多晶硅的沉积反应。而还原炉系统反应设备和管道都有温度、压力、流量的承受范围，超温、超压、冷却水流量过低均会导致设备和管道破裂、受高温烧毁、变形，泄漏的三氯氢硅和氢气会引起爆炸，这是多晶硅生产中的重大安全隐患。

由于对多晶硅生产过程中安全隐患的认识不全面，以及对断电、断水、断气、仪表故障等等紧急突发情况所带来的安全影响考虑不全，目前还没有一套有效的还原炉联锁机制，而是依靠人工控制相关的生产设备，以暂时停止生产。例如，在还原炉突然倒棒或突然停电的情况下，需要操作员手动切断三氯氢硅进料。若操作员未能及时切断三氯氢硅进料，可能导致多晶硅表面发黑发蓝，严重影响多晶硅产品质量。另外，如果三氯氢硅与空气、氧气等接触，甚至可能导致着火爆炸。然而，仅仅依靠人员的操作水平和经验应对紧急突发情况，会给生产安全带来很大隐患。

另外，还原炉正常生产产生的尾气中含大量三氯氢硅和氢气等，而还原炉的置换废气分为不含氢(含氧)和含氢两种，此外，还有抽真空废气等。通常是对各种废气分别回收，如果含氢废气、含氧废气、反应尾气、抽真空废气之间的气体反窜，会引起氢气与空气混合，或者，尾气大量泄漏，造成闪爆、设备损坏等安全事故和财产损失，而目前还没有一种能够避免不同的废气和反应尾气相互反窜的自动控制机制。

因此，亟需一种多晶硅还原炉联锁方案，以解决上述技术问题。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述不足，提供一种多晶硅还原炉联锁系统，用以解决多种废气和反应尾气相互反窜带来的生产安全问题，以及在还原炉突然断电、断水、断气等紧急情况下，无法及时排除危险的问题。

本发明为解决上述技术问题，采用如下技术方案：

本发明提供一种多晶硅还原炉联锁系统，包括：控制器、电控柜、用于控制三氯氢硅进料管线导通或断开的三氯氢硅切断阀、用于控制含氢废气管线导通或断开的含氢废气切断阀、用于控制不含氢废气管线导通或断开的不含氢废气切断阀、用于控制尾气管线导通或断开的尾气切断阀和用于控制抽真空管线导通或断开的抽真空切断阀，控制器用于，根据预设的控制周期获取还原炉的状态信号，当获取到还原炉的停止状态信号时，向三氯氢硅切断阀发送关闭控制信号，并锁死三氯氢硅切断阀，以触发电控柜停止联锁，以及，检测含氢废气切断阀、不含氢废气切断阀、尾气切断阀和抽真空切断阀的状态，以投用尾气阀互锁联锁；当检测到含氢废气切断阀、不含氢废气切断阀、尾气切断阀和抽真空切断阀当中任一个阀门处于开启状态时，向其余的3个阀门发送关闭控制信号并锁死，以触发尾气阀互锁联锁；其中，所述其余的3个阀门是指所述含氢废气切断阀、不含氢废气切断阀、尾气切断阀和抽真空切断阀中除所述处于开启状态的阀门之外的3个阀门。

进一步的，所述控制器还用于，当检测到含氢废气切断阀、不含氢废气切断阀、尾气切断阀和抽真空切断阀均为闭合状态时，向含氢废气切断阀、不含氢废气切断阀、尾气切断阀和抽真空切断阀发送解锁控制信号，以解除尾气阀互锁联锁。

进一步的，所述控制器还用于，当获取到还原炉的运行状态信号时，或者，当获取到还原炉的停止状态信号，并接收到用户发送的尾气阀互锁停用控制信号时，停止检测含氢废气切断阀、不含氢废气切断阀、尾气切断阀和抽真空切断阀的状态，并向含氢废气切断阀、不含氢废气切断阀、尾气切断阀和抽真空切断阀中锁死的阀门发送解锁控制信号，以停止投用并解除尾气阀互锁联锁。

进一步的，所述控制器还用于，当获取到还原炉的运行状态信号时，或者，当获取到还原炉的停止状态信号，并接收到用户发送的电控柜停止联锁解除控制信号时，向三氯氢硅切断阀发送解锁控制信号，以解除电控柜停止联锁。

进一步的，所述系统还包括：用于控制氢气进料管线导通或断开的氢气切断阀和设置在控制器上的急停按钮；

所述控制器还用于，当获取到还原炉的运行状态信号时，使能急停按钮，以投用急停联锁；当获取到还原炉的停止状态信号时，令急停按钮失效，以停止投用急停联锁；当接收到还原炉急停控制信号时，向电控柜发送能使还原炉停止运行的急停控制信号，并向三氯氢硅切断阀和氢气切断阀发送关闭控制信号，以触发急停联锁；其中，所述还原炉急停控制信号是急停按钮被按下时，向控制器发送的。

进一步的，所述系统还包括：设置在控制器上的挂起按钮；