及价格暴涨。与两年前相比,区熔和直拉单晶硅用的多晶硅价格上涨了近倍,太阳能用多晶硅价格涨了倍多。虽然我国硅料工业起步较早世纪年代,但由于生产规模小工艺技术落后环境污染严重消耗大成本高,绝大部分企业因亏损而相继停产或转产。到年我国只剩下峨眉半导体材料厂和洛阳单晶硅有限公司两家生产企业,其生产能力仅为吨年,且能满足太阳能电池生产需要的硅料实际产量只有吨。专家预计,年我国用于太阳能电池生产的硅料需求量将达到吨,年为万吨。若不以自主知识产权改变国内多晶硅的生产现状,我国硅料工业受制于国际市场的状况将无法改变,这将危及我国光伏产业的进步发展。开发利用绿色洁净能源太阳能已经成为当今世界能源的主流,太阳能是地球上取之不尽,用之不竭的绿色洁净能源,是大自然赐于我们人类的无穷无尽的宝贵财富。地球上的所有能量,都来自于太阳源源不断的能量供应,有关统计数据表明,太阳向地球每秒钟所送达的能量相当于万吨煤。人们最早利太阳能,是将它转换成热能加以利用功功率自动补偿装臵,使补偿后功率因数不小于。符合国家节能要求。干法回收设备干法回收设备主要由换热装臵吸收装臵储存装臵和输送设备组成。吸收装臵主要有鼓泡淋洗塔吸收塔脱吸塔活性炭吸附器高效氢气过滤器等换热装臵主要有鼓泡气气换热器鼓泡塔氯硅烷换热器压缩气吸收气换热器压缩气过冷器贫液水冷器级二级贫富液换热器贫液过冷器脱吸塔顶冷凝器脱吸塔再沸器导热油水换热器等储存装臵有还原尾气缓冲罐氯硅烷储罐富液储罐二氯二氢硅储罐吸收塔出口缓冲罐吸附后纯氢储罐等输送设备有氯硅烷循环屏蔽泵富液循环屏蔽泵冷油循环屏蔽泵等。为提高吸收效率,在鼓泡洗淋塔还采用尾气压缩机提高尾气压力提高吸收效果。通过采用以上设备,干法回收系统达到了氢气回收率氯硅烷回收率氯化氢回收率,充分回收了尾气中的氢气和氯硅烷,并进行了重复利用,同时减少了废弃的排放,既降低了物耗能耗,用减少了对环境的污染。多晶硅还原设备大型节能还原炉对棒大型节电还原炉生产多晶硅直径可达,硅芯长度可达,单台年产量为,符合大规模生产的要求。导热油循环冷却技术还原炉中高温硅棒表面向炉壁辐射的热,由还原炉夹套循环的导热油带出来,高温热油经不同途径释放热能后,再回到还原炉夹套,循环往复,可回收还原过程以上的副产热能,保证了硅棒产品直径误差不超过数毫米。由对棒大直径还原炉与导热油循环冷却技术构成的系统,使多晶硅产品直接电耗由传统西门子工艺的降以下。多晶硅还原设备采用对棒大型节能还原炉,同时采用导热油循环冷却装臵,提高了产品质量和产量,合理利用了还原炉余热,减少了电耗,提高了电能利用率。控制系统项目采用全数字集散控制系统。该系统通过对生产负荷温度压力流量等运行参数的监测,自动控制调整运行工况。保证了生产装臵的安全操作平稳运行,可大大提高产品质量和产量。该系统是目前先进的自动化控制系统,实现了对设备的自动控制,同时可以进行机多控操作,实行微机控制,具有较高的稳定性。绝热结构项目绝热材料采用复合硅酸盐卷毡外包镀锌铁皮,采用防水型复合硅酸盐管壳外包镀锌铁皮保冷材料选用改性聚丙烯酰胺发泡外包镀锌铁皮。保温和保冷材料的选取以及外防护材料的选取符合节能要求。其他设备制冷机组选型为全自动经济器氟螺杆式压缩机组制氢机组选型为型氢气纯化装臵制氮机组选型为变压吸附制氮机组。以上设备的选用生产装臵为当前先进的装臵,具有运行效率高,能耗低的优点,选型符合节能要求。能效指标核算年综合能耗核算多晶硅生产耗电项目新增用电负荷为,全年生产用电为万千瓦时,折合标煤吨。耗水项目全年用水量吨,单位多晶硅水耗为。综合能耗项目综合能耗为吨标准煤。新增项目的产值能耗新增项目万元工业产值综合能耗万元万元当量值新增项目万元工业产值取水量万元万元通过以上核算可以看出,项目实施后,单位产品综合能耗为,单位产品耗新鲜水量为万元工业产值综合能耗为万元当量值万元工业总产值取水量为。第五章节能措施分析节能措施采用先进技术为了从根本上解决多晶硅生产中物耗高能耗高成本高污染严重及难实现规模生产问题,本项目采用了“导热油循环冷却技术大型节能还原炉还原尾气干法回收”等节能技术。导热油循环冷却技术还原炉中高温硅棒表面向炉壁辐射的热,由还原炉夹套循环的导热油带出来,高温热油经不同途径释放热能后,再回到还原炉夹套,循环往复,可回收还原过程以上的副产热能,保证了硅棒产品直径误差不超过数毫米。对棒大直径还原炉与导热油循环冷却技术构成的系统,使多晶硅产品直接电耗由传统西门子工艺的降以下。导热油循环冷却技术,为开发大型节能还原炉创造了条件,进而导热油循环冷却技术与大型节能还原炉配套投产,使多晶硅产品的能耗大幅度降低。还原炉尾气干法回收多晶硅还原尾气中的等成分,经加压冷却到定的条件后,其中的被冷凝分离出来,该混合物经分离塔后分别得到。直接送还原系统生产多晶硅。压缩冷凝后的不凝气体,主要是,在加压低温条件下,通过特殊的分离工艺,使分离出来,无杂质无水分的纯,返回还原工序重复利用。还原尾气干法回收可使尾气不接触任何水份,将其中的各种成份分开,不受污染地返回系统重复利用。还原尾气干法回收全部采用国产设备,是我国自行研究设计的尾气干法回收装臵,运行证明,还原过程产生的尾气中各组分几乎可以得到回收,纯消耗从传统西门子工艺的降至以下,分离出的氯硅烷等产品质量满足多晶硅生产要求,全部返回系统使用,且系统能够适应多晶硅生产能力的变化。工艺节能改良西门子法技术的特点是密封运转闭路循环,采用节能型大型还原炉本项目的核心设备,干法回收等技术,产品质量高,原辅材料及电力消耗大为降低,每生产公斤多晶硅的单耗与周内目前水平相比各项单耗指标都大幅度降低。该项目在工艺节能方面采取了如下措施项目采用干法还原尾气回收技术,回收效率高,降低了能耗。项目采用还原炉导热油冷却技术,使余热得以合理利用,大幅降低能耗。主要耗能单元的能源消耗均设计量仪表,为企业的能源管理提供数据支持。项目采用先进的精馏吸附等工艺和技术,有利于节约能源。项目优化装臵设计,合理选择工艺参数,减少了过程能耗。项目合理安排换热流程,回收反应器出来的高温反应产物的热量,用于预热循环苯稳定塔进料和除盐水,充分利用了反应热,降低了燃料消耗。项目设备及管道布臵时紧凑合理,减少了散热损失和压力损失,进步使能耗降低。设备节能本项目设备选型的原则是主要设备立足国内,个别关键设备如处理含有氢气氯化氢和氯硅烷混和气的氢压缩机液体氯硅烷输送泵关键的分析设备关键的阀门仪表等可以考虑引进合资产品。将变压器并联运行,根据用电负荷大小及时调整变压器运行的台数以及功率因数,确保变压器经济运行,节约电能。在变压器选型方面,还原炉变压器选用多晶硅专用调压变压器,该变压器能够合理调整电压,保证了结晶温度。在无功补偿方面,侧采用还原炉电气系统配套的无功补偿装臵,侧设电容无功功率自动补偿装臵,使补偿后功率因数不小于。循环水泵循环油泵压缩机等安装变频器。通过调节电动机的转速来调节风机水泵的流量,避免节流造成的损失,节约电能。针对主要耗能环节还原部分,选用节能型大还原炉,电力消耗大幅降低。选用新型高效机泵,以降低能耗。余热的利用。本项目利用导热油回收节能型大型还原炉生产多晶硅产生的余热,在正常情况下,用导热油回收还原炉的余热能满足各用热负荷所需热量,可用于冬季取暖及周边其他企业的用热。废弃物处理和综合利用本项目所产生的固体废物主要是废吸附剂,送莒县环卫所进行无害化填埋,四氯化硅为副产品可外卖生产其他产品。节能效果分析节电效果分析根据统计,多晶硅生产电耗平均为,本项目投运后,千克多晶硅电耗为,生产每千克较平均水平低,据此按年产吨多晶硅核算,年可节约电能万,折标准煤吨按折算。年可减排吨,减排吨。余热利用项目合理利用导热油回收节能型大型还原炉生产多晶硅产生的余热,用于满足各用热负荷所需热量。根据工艺参数,余热利用效果核算见表。表导热油余热回收系统余热利用效果核算表序号项目名称单位数量导热油额定流量导热油余热系统出油温度导热油余热系统回油温度导热油余热系统出油比热导热油余热系统回油比热导热油余热系统供热量供热功率负荷系数实际供热负荷年运行时间年供热折标准煤量通过表核算,导热油余热利用系统年可节煤吨。第六章节能评估结论评估结论中华人民共和国可再生能源法规定“国家将可再生能源开发利用的科学技术研究和产业化发展列为科技发展与高技术产业发展的优先领域,纳入国家科技发展规划和高技术产业发展规划,并安排资金支持可再生能源开发利用的科学技术研究应用示范和产业化发展,促进可再生能源开发利用的技术进步,降低可再生能源产品的生产成本,提高产品质量。”多晶硅生产是可再生能源太阳能发电的基础,可见本新建多晶硅项目,符合行业准入条件。根据国家发改委产业结构调整指导目录年本鼓励类“二十四信息产业第条“英经济效益,公司规模膨胀,夯实了企业的发展基础。公司设施设备齐全,检测手段完善。拥有平方米四个高标准车间和鲁南地区最大的热浸镀锌生产线。有车冲钻刨剪切自动切割锻压焊接起重等生产设备
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