一种碳化硅生产车间冷却水供冷系统及供冷系统控制方法与流程

本发明涉及碳化硅生产，具体而言，涉及一种碳化硅生产车间冷却水供冷系统及供冷系统控制方法。

背景技术：

1、碳化硅晶体生产车间内的多种设备发热量较大，工作温度可达2000多度以上，因此需要配置冷却水管网持续降温。

2、冷却水管网需要通过外部配置的控温装置进行持续供冷，以使冷却水管网中的冷却水维持工艺温度，工艺温度通常为7℃左右。控温装置持续运行，耗电量巨大，产生过高的成本。并且一旦发生停电，控温装置停止工作，将导致冷却水无法维持工艺温度。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种碳化硅生产车间冷却水供冷系统，能够降低成本，并能够在停电状态下对冷却水管网供冷。

2、本发明的另一目的在于提供一种供冷系统控制方法，能够大幅降低成本，并能够在停电状态下对冷却水管网供冷。

3、本发明的实施例提供一种技术方案：

4、一种碳化硅生产车间冷却水供冷系统，包括冷水池、换热机组、制冷机组及冷却水管网，所述冷却水管网用于对碳化硅生产车间内的多种设备降温，所述碳化硅生产车间冷却水供冷系统具有低电价蓄冷模式、高电价供冷模式及低电价组合模式；

5、在所述低电价蓄冷模式下，所述制冷机组运行，所述换热机组将所述制冷机组中的冷冻水与所述冷水池中的冷水换热；

6、在所述高电价供冷模式下，所述制冷机组停机，所述制冷机组向所述冷却水管网输送冷冻水，和/或，所述换热机组将所述冷水池中的冷水与所述冷却水管网中的冷却水换热；

7、在所述低电价组合模式下，所述制冷机组运行，所述换热机组将所述制冷机组中的冷冻水与所述冷水池中的冷水换热，且，所述制冷机组向所述冷却水管网输送冷冻水。

8、进一步地，所述碳化硅生产车间冷却水供冷系统还包括第一换热管路、第二换热管路、第三换热管路及供回水管路，所述换热机组内设置有第一介质流路与第二介质流路；

9、所述冷水池与所述第一介质流路均接入所述第一换热管路，所述制冷机组接入所述第二换热管路，所述冷却水管网接入所述第三换热管路，所述第二介质流路分别接入所述第二换热管路及所述第三换热管路，所述制冷机组与所述冷却水管网均接入所述供回水管路，所述供回水管路用于将所述制冷机组中的冷冻水输入所述冷却水管网，并用于将所述冷却水管网中的冷却水输入所述制冷机组。

10、进一步地，所述制冷机组包括多个制冷机，多个所述制冷机的冷冻水箱均接入所述供回水管路，多个所述制冷机中的部分的冷冻水箱接入所述第二换热管路。

11、进一步地，所述换热机组包括多个板式换热器，多个所述板式换热器的所述第一介质流路并联接入所述第一换热管路，多个所述板式换热器的所述第二介质流路并联接入所述第二换热管路及所述第三换热管路。

12、进一步地，所述冷水池在深度加深的方向上依次设置有第一水口及第二水口，所述第一水口及所述第二水口均与所述第一换热管路连通；

13、在所述低电价蓄冷模式下，所述第一换热管路通过所述第一水口将所述冷水池中的冷水输入所述制冷机组进行换热，并通过所述第二水口将换热后的冷水输回所述冷水池；

14、在所述高电价供冷模式下，若所述冷水池中的冷水与所述冷却水管网中的冷却水换热，则所述第一换热管路通过所述第二水口将所述冷水池中的冷水输入所述制冷机组进行换热，并通过所述第一水口将换热后的冷水输回所述冷水池。

15、进一步地，所述第一换热管路包括泵送机组及多个配置有启闭阀的管段，所述泵送机组具有第一输入端与第一输出端，所述第一输入端通过两个管段分别与所述第一水口及所述第二水口连接，所述第一输出端通过两个管段分别与所述第一介质流路的两端连接，所述第一介质流路的两端还通过两个管段分别与所述第一水口及所述第二水口连接。

16、本发明的实施例还提供一种供冷系统控制方法，应用于所述的碳化硅生产车间冷却水供冷系统，所述碳化硅生产车间冷却水供冷系统，包括冷水池、换热机组、制冷机组及冷却水管网，所述冷却水管网用于对碳化硅生产车间内的多种设备降温，所述碳化硅生产车间冷却水供冷系统具有低电价蓄冷模式、高电价供冷模式及低电价组合模式；

17、在所述低电价蓄冷模式下，所述制冷机组运行，所述换热机组将所述制冷机组中的冷冻水与所述冷水池中的冷水换热；

18、在所述高电价供冷模式下，所述制冷机组停机，所述制冷机组向所述冷却水管网输送冷冻水，和/或，所述换热机组将所述冷水池中的冷水与所述冷却水管网中的冷却水换热；

19、在所述低电价组合模式下，所述制冷机组运行，所述换热机组将所述制冷机组中的冷冻水与所述冷水池中的冷水换热，且，所述制冷机组向所述冷却水管网输送冷冻水。所述供冷系统控制方法包括：

20、在低电价时间段内，根据所述冷却水管网的运行状态，控制所述碳化硅生产车间冷却水供冷系统运行所述低电价蓄冷模式或所述低电价组合模式；

21、在高电价时间段内，控制所述碳化硅生产车间冷却水供冷系统运行所述高电价供冷模式，其中，所述低电价时间段内的电价低于所述高电价时间段内的电价。

22、进一步地，所述在低电价时间段内，根据所述冷却水管网的运行状态，控制所述碳化硅生产车间冷却水供冷系统运行所述低电价蓄冷模式或所述低电价组合模式的步骤包括：

23、在所述低电价时间段内，若所述冷却水管网未运行，则控制所述碳化硅生产车间冷却水供冷系统运行所述低电价蓄冷模式；

24、在所述低电价时间段内，若所述冷却水管网运行，则控制所述碳化硅生产车间冷却水供冷系统运行所述低电价组合模式。

25、进一步地，所述在高电价时间段内，控制所述碳化硅生产车间冷却水供冷系统运行所述高电价供冷模式的步骤包括：

26、在所述高电价时间段内，若所述冷却水管网低负荷运行，则控制所述制冷机组向所述冷却水管网输送冷冻水，或，控制所述换热机组将所述冷水池中的冷水与所述冷却水管网中的冷却水换热；

27、在所述高电价时间段内，若所述冷却水管网高负荷运行，则控制所述制冷机组向所述冷却水管网输送冷冻水，且，控制所述换热机组将所述冷水池中的冷水与所述冷却水管网中的冷却水换热。

28、进一步地，所述在所述高电价时间段内，若所述冷却水管网低负荷运行，则控制所述制冷机组向所述冷却水管网输送冷冻水，或，控制所述换热机组将所述冷水池中的冷水与所述冷却水管网中的冷却水换热的步骤包括：

29、在所述高电价时间段内，若所述冷却水管网低负荷运行，且所述换热机组故障，则控制所述制冷机组向所述冷却水管网输送冷冻水；

30、在所述高电价时间段内，若所述冷却水管网低负荷运行，且所述制冷机组故障，则控制所述换热机组将所述冷水池中的冷水与所述冷却水管网中的冷却水换热。

31、相比现有技术，本发明提供的碳化硅生产车间冷却水供冷系统，能够在低电价蓄冷模式下运行制冷机组，将制冷机组的冷量存储在冷水池中。并在高电价供冷模式下停机制冷机组，通过冷冻水中和冷却水，和/或冷水池中冷水与冷却水换热的方式向冷却水供冷，供冷方式不耗电。因此，本发明提供的碳化硅生产车间冷却水供冷系统的有益效果包括：能够大幅降低成本，并能够在停电状态下对冷却水管网供冷。