与多晶硅生产线耦合的垃圾等离子气化热电联产装置的制作方法

1.本实用新型涉及固废资源化利用技术领域，是一种与多晶硅生产线耦合的垃圾等离子气化热电联产装置。


背景技术：

2.生产多晶硅属于高能耗的产业，其中电力成本约占总成本的70%左右，因此配备有自备电厂。多晶硅生产过程中会产生各种各样的硅废，如四氯化硅，如果不能得到合理的处理，将对环境造成污染。除此之外，医疗垃圾的处理也日益得到人们的关注，医疗垃圾是指医疗机构在医疗、预防、保健以及其他相关活动中产生的具有直接或间接感染性、毒性以及其他危害性的废物，具体包括感染性、病理性、损伤性、药物性、化学性废物。这些废物含有大量的细菌性病毒，而且有一定的空间污染、急性病毒传染和潜伏性传染的特征，如不加强管理、随意丢弃，任其混入生活垃圾、流散到人们生活环境中，就会污染大气、水源、土地以及动植物，造成疾病传播，严重危害人的身心健康。所有医疗垃圾与生活垃圾绝对不可以混放。
3.由于多晶硅生产过程中产生的各种硅废成分复杂，目前并没有特别有效的处理方法，多是减少排放的方法而没有对硅废加以利用，并不符合节能与环保的主旨。医疗废物的处理技术大体分为三类：
①
高温处理法，如焚烧法、热解法和汽化法；
②
替代型处理法，如化学消毒法、高温高压蒸汽灭菌法、干法热消毒法、微波处理法和安全填埋法；
③
创新型技术，如等离子技术、放射技术。用于处理医疗垃圾已有多种技术，根据处理原理不同，一般可分为灭菌消毒法、焚烧法、等离子体法、热解法和卫生填埋法等。


技术实现要素：

4.本实用新型提供了一种与多晶硅生产线耦合的垃圾等离子气化热电联产装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有医疗垃圾以及多晶硅生产过程中产生的各种硅废难以有效处理且多晶硅生产能耗巨大的问题。
5.本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的：一种与多晶硅生产线耦合的垃圾等离子气化热电联产装置，包括合成气单元、燃气轮机机组单元和废气余热回收单元，合成气单元包括多晶硅生产装置、医疗垃圾储仓、等离子气化炉和合成气净化装置，燃气轮机机组单元包括燃烧室、燃气轮机机组、压气机和发电机，废气余热回收单元包括余热回收换热器和烟囱，等离子气化炉顶部设置有进料口，多晶硅生产装置出口与等离子气化炉顶部进料口之间固定连通有第一物料管线，医疗垃圾储仓底部出口与等离子气化炉顶部进料口之间固定安装有第二物料管线，等离子气化炉左端进气口固定连通有热空气管线，等离子气化炉右端出气口与合成气净化装置进气口之间固定连通有合成气管线，合成气净化装置顶部出气口与燃烧室底部进气口之间固定连通有净化气管线，压气机进气口固定连通有进气管线，燃烧室左端进气口与压气机出气口之间固定连通有压缩空气管线，燃烧室右端出气口与燃气轮机机组进气口之间固定连通有高温燃气管线，燃气轮机机组出气口与余热回
收换热器进气口之间固定连通有废气管线，余热回收换热器出气口与烟囱进气口之间固定连通有排气管线，燃气轮机机组的输出轴与发电机的输入轴传动连接，发电机的输出端与多晶硅生产装置的输入端电连接。
6.下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进：
7.上述余热回收换热器进水口固定连通有冷水管线，余热回收换热器出水口与多晶硅生产装置第一进水口之间固定连通有热水管线。
8.上述燃气轮机机组包括至少一台以上燃气轮机。
9.本实用新型可充分回收医疗垃圾以及硅废用以发电，同时回收燃气轮机机组废气中的余热，充分实现固废的资源化与环保化双重效益，具有安全、省力、简便、高效的特点。
附图说明
10.附图1为本实用新型的工艺流程示意图。
11.附图中的编码分别为：1为多晶硅生产装置，2为等离子气化炉，3为医疗垃圾储仓，4为合成气净化装置，5为燃烧室，6为燃气轮机机组，7为压气机，8为发电机，9为余热回收换热器，10为烟囱，11为第一物料管线，12为第二物料管线，13为热空气管线，14为合成气管线，15为净化气管线，16为压缩空气管线，17为高温燃气管线，18为废气管线，19为排气管线，20为冷水管线，21为热水管线，22为进气管线。
具体实施方式
12.本实用新型不受下述实施例的限制，可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
13.在本实用新型中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图1的布图方向来确定的。
14.下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述：
15.如附图1所示，该与多晶硅生产线耦合的垃圾等离子气化热电联产装置，包括合成气单元、燃气轮机机组单元和废气余热回收单元，合成气单元包括多晶硅生产装置1、医疗垃圾储仓3、等离子气化炉2和合成气净化装置4，燃气轮机机组单元包括燃烧室5、燃气轮机机组6、压气机7和发电机8，废气余热回收单元包括余热回收换热器9和烟囱10，等离子气化炉2顶部设置有进料口，多晶硅生产装置1出口与等离子气化炉2顶部进料口之间固定连通有第一物料管线11，医疗垃圾储仓3底部出口与等离子气化炉2顶部进料口之间固定安装有第二物料管线12，等离子气化炉2左端进气口固定连通有热空气管线13，等离子气化炉2右端出气口与合成气净化装置4进气口之间固定连通有合成气管线14，合成气净化装置4顶部出气口与燃烧室5底部进气口之间固定连通有净化气管线15，压气机7进气口固定连通有进气管线22，燃烧室5左端进气口与压气机7出气口之间固定连通有压缩空气管线16，燃烧室5右端出气口与燃气轮机机组6进气口之间固定连通有高温燃气管线17，燃气轮机机组6出气口与余热回收换热器9进气口之间固定连通有废气管线18，余热回收换热器9出气口与烟囱10进气口之间固定连通有排气管线19，燃气轮机机组6的输出轴与发电机8的输入轴传动连接，发电机8的输出端与多晶硅生产装置1的输入端电连接。
16.本实用新型通过将多晶硅生产装置1产生的硅废以及医疗垃圾进入等离子气化炉2中，与进入炉中的热空气混合热解生成合成气，生成的合成气经过合成气净化装置4净化后进入燃气轮机机组单元的燃烧室5，并与来自压气机7的压缩空气混合燃烧成为高温燃气，流入燃气轮机机组6，推动燃气轮机机组6旋转，从而带动发电机8运行，实现为多晶硅生产装置1供电。本实用新型不仅处理了硅废与医疗垃圾，防止了其对环境的污染，同时还可以为燃气轮机机组6提供燃料，进而为多晶硅生产供电，实现了固废资源化与环保化的协同，回收了燃气轮机排出的废气余热为多晶硅生产装置1供热，降低了燃气轮机机组6的能耗，达到节能降耗的目标。
17.可根据实际需要，对上述与多晶硅生产线耦合的垃圾等离子气化热电联产装置作进一步优化或/和改进：
18.如附图1所示，余热回收换热器9进水口固定连通有冷水管线20，余热回收换热器9出水口与多晶硅生产装置1第一进水口之间固定连通有热水管线21。
19.余热回收换热器9回收了燃气轮机机组6废气中的余热，为多晶硅生产装置1供热，降低了燃气轮机机组6能耗。
20.如附图1所示，燃气轮机机组6包括至少一台以上燃气轮机。
21.以上技术特征构成了本实用新型的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。
22.本实用新型最佳实施例的使用过程：多晶硅生产装置1产生的硅废与医疗垃圾储仓3中的医疗垃圾进入等离子气化炉2中，与进入炉中的热空气混合热解反应生成合成气，生成的合成气经过合成气净化装置4净化后进入燃气轮机机组单元的燃烧室5内，与来自压气机7的压缩空气混合燃烧生成高温燃气，高温燃气流入燃气轮机机组6的燃气轮机内，推动燃气轮机旋转，从而带动发电机8运行，为多晶硅生产装置1供电，其中，燃气轮机机组6产生的废气经余热回收换热器9回收余热后，最终从烟囱10排放，而余热回收换热器9回收的废气余热为多晶硅生产装置1供热。