【正文】 建設(shè)單位、設(shè)計單位、施工單位要密切配合、相互支持、嚴把控制點，采取措施，在確保質(zhì)量的前提下，盡量縮短項目建設(shè)期內(nèi)的各個環(huán)節(jié)，以達到本項目在最短周期內(nèi)建成投入運行贏利的目的 。為保證分析結(jié)果的準確性和可靠性，對于分析設(shè)備的選 擇，原則上常規(guī)分析儀器立足于國內(nèi)設(shè)備，關(guān)鍵設(shè)備如色譜儀 等選用國外產(chǎn)品或合資企業(yè)產(chǎn)品。由于儀器精度的要求，儀器分析室、天平室需設(shè)空調(diào) 。 化驗室的規(guī) 模、要求和組成 。 、 維修和倉庫 維修本項目的機、電、儀修按小維修考慮，其任務(wù)是保證生產(chǎn)裝置和輔助設(shè)施正常穩(wěn)定運行， 負責(zé)生產(chǎn)設(shè)備的保養(yǎng)、維護和臨時停車的維修，年度大修及大型設(shè)備檢修均依托社會 。每臺排氣量／排氣壓力： 18m3/min/（ G），電機功率 110kw。質(zhì) 量要求 ：純度 ≥ %、 溫度 為 常溫 、 露點 為 － 400C（ 常壓） 、 壓力 為 （ G） （ 2） 主要設(shè)備選型 選用高純氮裝 置一套，主要設(shè)備有：無油螺桿空氣壓縮機、空氣預(yù)冷機組、分子篩純化系統(tǒng)、返流膨脹單塔分餾塔、增壓制動透平膨脹機；選用 50m3 立式粉末真空絕熱液氮貯槽一個、汽化量為2020Nm3/h 的氣浴式汽化器一臺：另選用 1 個 50m3 的氮氣貯槽 。 綜合樓內(nèi)的化驗室，在化學(xué)分析、原子吸收分光光度儀、 儀器分析、天平及色譜分析間內(nèi)，操作過程中可能有甲醇等有害氣體散發(fā)，均設(shè)通風(fēng)柜局部排風(fēng)系統(tǒng)。 （ 2） 通風(fēng) : 對生產(chǎn)裝置和輔助生產(chǎn)裝置可能散發(fā)有害物的一些場所及化驗通風(fēng)柜等，根據(jù)具 體要求設(shè)置局部機械排風(fēng)系統(tǒng) 。 管道敷設(shè)的原則及敷設(shè)方式 本裝置界區(qū)內(nèi)工藝及供熱管道全部采用管架架空敷設(shè)，枝狀管網(wǎng)輸送。介質(zhì)溫度 t≤ 250℃的管道，保溫材料為巖棉制品。另 外，工藝及供熱外管管架上也要敷設(shè)電氣和儀表及通信電纜的槽架 。 （ 3） 中間三氯氫硅中間產(chǎn)品三氯氫硅年需要量 噸，由于多晶硅還原為半連續(xù)生產(chǎn)，因此考慮到兩個裝置之間穩(wěn)定操作，中間三氯氫硅貯存量按 6 天 ，貯 存量約 725 噸，設(shè)置 3 臺 300 m3 球罐 。另外界區(qū)內(nèi)擬建綜合倉庫一座 。蒸汽冷凝水集中回收，部分用于本工程工藝裝置，其余送回供熱管網(wǎng) 。 當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時，由火災(zāi)探測器或手動報警按鈕迅速將火警信號報至火災(zāi)報警控制器，以便迅速確認火災(zāi)，及時采取措施、組織撲救 。該系統(tǒng)由火災(zāi)報警控制器、火災(zāi)報警復(fù)示盤、火災(zāi)探測器、手動報警按鈕等組成 。在緊急情況下可兼做事故及火警廣播使用。整個系統(tǒng)約需設(shè) 10 個信息點。 通訊 （ 1） 通訊 系統(tǒng)狀況及設(shè)置 為滿足本工程的需要，需要設(shè)置行政管理電話系統(tǒng)、生產(chǎn)調(diào)度程控電話系統(tǒng)、綜合布線系統(tǒng)、呼叫／通話通訊系統(tǒng)、火災(zāi)報警系統(tǒng)等。對于分散的一般負荷，可增設(shè)動力配電箱，由動力配電箱向設(shè)備供電 。 本項目訂購的還原爐，每臺配套有整流變壓器、雙向可控硅調(diào)功 器，為多晶硅廠的主要用電設(shè)備，擬采用 10kV 兩個開式環(huán)網(wǎng)組成的閉環(huán)式網(wǎng)接線 。 、 用 電 、 通訊 用 電 （ 1） 全廠用電負荷及負荷等級 本項目 1500 噸／年多晶硅工程總安裝容量為： 72020kW，工作功率為： 71000kW?；旌弦狠斔透晒懿捎?DN250 焊接鋼管，管網(wǎng)布置成環(huán)狀，設(shè) SS150 室外地上式泡沫消火栓和室外泡沫消火栓箱；泡沫消火栓間距 60m。 由于工藝裝置的塔系高度在 5070 米之間，消防設(shè)計考慮塔系的環(huán)管噴淋系統(tǒng)，噴頭需要一定的余壓。消防增壓泵選用 XBD 消防水泵三臺（兩開一備），其性能為： Q=175L/s， H=， 配戶外型電機 N＝ 160kw。 從廠區(qū)自備水廠接入，管徑 DN300 引入擬建廠區(qū)，供水壓力 ?？傆盟堪?390460 m3/h， 供水壓力 。 生活 用 水由 自 來 水 公司 供給 ； 工藝、生產(chǎn)用水水源來自 淮沭新河 ，經(jīng)項目凈水站處理后加壓 經(jīng)管網(wǎng)供給，供水壓力 ， 接入管徑分別為 DN300 和 DN80；消防用水由清水池供給，供水壓力 ，送到界區(qū)后經(jīng)加壓到 。 、 給水排水 概況 生產(chǎn)廢水經(jīng)本項目污水預(yù)處理裝置處理后排入園區(qū)污水處理廠。液相腐蝕采用貼防腐塊材處理，氣相腐蝕采用防腐涂料處理 。尤其甲、乙類建、構(gòu)筑物（鋼平臺）需涂刷防火涂料、防腐涂料。 （ 2） 輔助裝置、公用工程、生活及辦公設(shè)施將根據(jù)各自的功能需求采取磚混或鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu) 。注重環(huán)境協(xié)調(diào)和整體效果，以體現(xiàn)現(xiàn)代工業(yè)形象為目標 。本項目運輸量全部依托運輸公司，不足部分依靠社會運輸力量解決，因此本項目不 新增運輸車輛 。 （ 3） 應(yīng)使場地雨水排除順暢 。為了滿足廠區(qū)發(fā)展的需要，一期 1500t/a 多晶硅生產(chǎn)裝置的一 側(cè)，預(yù)留二期 8500t/a 多晶硅生產(chǎn)裝置的用地，即全廠按 10000t/a 多晶硅生產(chǎn)能力進行 總體規(guī)劃。 》 （ 2） 公用工程區(qū)： 冷凍、空分及空壓制氮站、循環(huán)水及消防水系統(tǒng)、三廢處理、車間變電所等 。 （ 3） 符合工業(yè)園區(qū)總體規(guī)劃要求 。 主要設(shè)備 有氯氫化合成爐 （ 成套、組合件 ） ，三氯氫硅精餾塔（ 成套、組合件 ） ，三氯氫硅精餾塔 （ 成套、組合件 ） ，水電解制氫裝置 （ 成套、組合件 ） ，尾氣回收系統(tǒng) （ 成套、組合件 ） ，尾氣洗滌塔 （ 成套、石墨 ）。 引進的干法回收系統(tǒng)，對還原尾氣的綜合收率可達 98%， 且回收的產(chǎn)品質(zhì)量純度高、系統(tǒng)自動化程度高、設(shè)備性能可靠，對提高物料的利用率，降低消耗起到了重要作用 。而且循環(huán)熱水采用閃蒸制取低壓蒸汽，熱能綜合利用系統(tǒng)可以得到極大簡化，蒸汽輸送 到精餾等熱能消耗工序，提高了熱能的利用率，使多晶硅的能耗得到大幅 降低。對國內(nèi)從設(shè)計、制造己完全掌握 技術(shù) 的其他主要設(shè)備，則立足國產(chǎn)以盡可能降低造價。為保證生產(chǎn)的安全運行，中央控制室為冗余型。針 對以上工藝特點及操作要求， 對工藝生產(chǎn)裝置采用 DCS 集中控制，對生產(chǎn)裝置進行監(jiān)控、 操作，高度集中，強化管理。還原反應(yīng)后的“尾氣”通過低溫吸收法分離回收，分離出的氯硅烷到精餾提純，氫氣回還原爐循環(huán)使用，氯化氫到氯氫化合成單元合成三氯氫硅。 充分考慮工廠總體布置的安全性，順應(yīng)生產(chǎn)流程布置，嚴格執(zhí)行有關(guān)標準、規(guī)范，并考慮各類工藝生產(chǎn)裝置之間的防火間距，以及工藝生產(chǎn)裝置與重要輔助設(shè)施、罐區(qū)、道路、行政設(shè)施等的防火間距。 同時，將給地方提供勞動就業(yè)機會和稅收，帶動地方經(jīng)濟及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展 。本項目的主要技術(shù)經(jīng)濟指標見表 12。 采用雙相可控硅的還原電器自動控制技術(shù)，提高了還原的成 功率、產(chǎn)量和安全性；采用還原熱能綜合利用技術(shù)，降低了綜合能耗 。使多晶硅生產(chǎn)系統(tǒng)的廢氣、廢液、廢渣排放量和 排放種類大大減少，環(huán)境保護從根本上得到了保證 。還原反應(yīng)后的“尾氣”通過低溫吸收法分離回收，分離出的氯硅烷到精餾提純，氫氣回還 原爐循環(huán)使用，氯化氫到氯氫化合成單元合成三氯氫硅。 據(jù)統(tǒng)計， 2020 年全世界共消費了 32020 噸高純度多晶硅材料， 其中電子行業(yè)消費了 18000噸，太陽能光伏發(fā)電行業(yè)消費了 14000噸；而 2020 年全世界高純度多晶硅材料的消費量增長到了 35000 噸，其中電子行業(yè)消費了 19000 噸，太陽能光伏發(fā)電行業(yè)消費了 16000 噸。s 100— 500 依據(jù)美國、日本及 中國的多晶硅廠 家的實踐經(jīng)驗， 從工藝和規(guī)模經(jīng)濟、以及市場容量而言， 本項目 建設(shè)一條 1500 噸／年的多晶硅生產(chǎn)線是比 較切合實際的規(guī)模 。既避免了高品質(zhì)多晶硅生產(chǎn)技術(shù)門檻高的難點，又能利用現(xiàn)有成熟技術(shù)在較短時間內(nèi)完成工廠建設(shè)，抓住市場時機，也能部分參與電路級市場競爭，具有風(fēng)險小，見效快，適應(yīng)性強的特點。而 2020 年我國的多晶硅生產(chǎn)能力僅為 400 噸，迫使我國企業(yè)不得不從國外大量進口多晶硅。目 前多晶硅材料 2020年全年的期貨已經(jīng)售完，這些材料的現(xiàn)貨價格近期超過了 140 美元／公斤。2020 年全世界高純度多晶硅材料的消費量增長到了 35000 噸，而供應(yīng)量僅 32020 噸，超過 10%的供需缺口要通過企業(yè)庫存的減少來彌補。世界各國積極支持太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，包括日本、德國、美國在內(nèi)的許多發(fā)達國家都出臺了旨在鼓勵太陽能光伏 產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策 （ 如 《 太陽能屋頂計劃 》 、 《 新能源法 》 等 ） 。 由于世界人口和發(fā)展中國家（例如中國）工業(yè)進程加快，全球能源消耗以 3%以上的 速度增長，并在今后較長的時間內(nèi)將可能維持這 個增長速度。多晶硅是單晶硅的 主要原料，其深加工產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體工業(yè)，是 半導(dǎo)體器件和集成電路的基礎(chǔ) 材料，國際 集成電路芯片及各類半導(dǎo)體器件 95%以上是 用 多晶 硅材料制造的。 **縣硅產(chǎn)業(yè)初具規(guī)模。 **縣水 、 陸 、 空交 通 順達 ， 通訊 便利 ，環(huán)境幽美。全縣轄 *個省級開發(fā)區(qū)， *個旅游度假區(qū)， *個 鎮(zhèn)、 *個鄉(xiāng)， *個國營場圃， **個行政村， 人口 **萬，總面積 ** km2。 **縣天然水晶 、石英的開采歷史悠久， ********。 、 項目提出的背景，投資的必要性和意義 多晶硅材料作為半導(dǎo)體工業(yè)、太陽能電池等的主要原料，是發(fā)展信息產(chǎn)業(yè)和新能源產(chǎn)業(yè)的重要基石。專家預(yù)計電子信息產(chǎn)業(yè)今后一段時期對多晶硅材料的需求量至少以每年 5%的速度遞增。太陽能作為最重要的可再生能源之一，由于其清潔、 衛(wèi)生、安全、資源豐富等多方面的優(yōu)勢，其發(fā)展越來越得到人們的重視。 太陽能光伏產(chǎn)業(yè)鏈 中生產(chǎn) 太陽能電池所需要的核心原料 —— 高純 多晶硅材料， 目前供應(yīng)短缺，成為制 約太陽能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。 由于多晶硅材料嚴重供不應(yīng)求，太陽能級多晶硅國際市場價格2020 年上漲到了 4550 美元／公斤，目前國際市場長期供貨價格超過了 80 美元／公斤，預(yù)計 2020 年上漲會更多。預(yù)計 2020 年我國太陽能電池的生產(chǎn)能力將達到 l000MW，對多晶硅材料的需求將達到 800010000 噸，加上電子行業(yè)的需求，我國對多晶 硅材料的需求量將超過 10000 噸。 根據(jù)目前的市場格局和發(fā)展趨勢，本項目采用立足電路級，主要面向太陽能市場，暫不參與高端市場的建設(shè)方案。 表 11 多晶硅質(zhì)量指標 項目 指標 N 型電阻率， Ω .cm 100— 300 P 型電阻率， Ω .cm 1000— 3000 碳含量， at/cm3 2 1016 N 型少數(shù)載流子壽命 181。 太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)迅速崛起，對太陽能級多晶 硅的需求量迅速增加 。 、 技術(shù)目標 本項目采用目前國外普遍采用的改良西門子工藝，即經(jīng)過精餾提純的三氯氫硅在純氫氣氣氛下，在 1080℃ 的硅芯表面沉積，生成多晶硅，產(chǎn)品為棒狀。 其工藝主要特點如下： 采用國際上先進的氯氫化技術(shù)，四氯化硅可實現(xiàn)全部工廠內(nèi)部消化，且 95%以上可以轉(zhuǎn)化為三氯氫硅，利用率高，降低了 多晶硅生產(chǎn)的單位電耗。 采用還原尾氣的干法回收技術(shù)，原料綜合回收率達 98%， 分離的氫氣、氯化氫產(chǎn)品質(zhì)量高，使混合氣中的各種有用物料得到最大限度回收利用，也提高了多晶硅產(chǎn)品品質(zhì)，減少了環(huán)境污染 。 、 經(jīng)濟效果 本項目總投資為 150000 萬元，財務(wù)評價表明，稅后內(nèi)部收益率為 110%， 投資利潤率 50%， 稅后投資回收期 3 年，均高于行業(yè)平均指標，經(jīng)濟效益好；項目盈虧平衡點 33%，表明具有很好的抗風(fēng)險能力。原料供應(yīng)和產(chǎn)品運輸十分方便，是理想的投資環(huán)境 。因此本項目符合清潔生產(chǎn)的要求 。 、工藝技術(shù) 、 工藝技術(shù)概況 本項目采用目前國外普遍采用的改良西門子工藝，即經(jīng)過精餾提純的三氯氫硅在純氫氣氣氛下，在 1080℃ 的硅芯表面沉積，生成多晶硅，產(chǎn)品為棒狀。 完整的改良西門子 工藝 法的主要流程有 以下 工藝環(huán)節(jié)： 氯氫化合成三氯氫硅 → 三氯氫硅精餾提純 → 多晶硅還原 → 還原尾氣回收 → 產(chǎn)品處理及分析 → 三廢處理 → 輔助及配套公用工程 、 自動化控制 根據(jù)裝置的具體情況，裝置工藝操作要求自動化水平很高，大部分生產(chǎn)過程控制、操作參 數(shù)顯示均要求集中在控制室進行。另外中央控制室設(shè)置兩臺打印機，分別用來打印報表和報警信息。如還原爐、雙相可控硅調(diào)功器 、干法回收系統(tǒng)、氯氫化合成系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備等考慮引進國外產(chǎn)品。該還原爐采用循環(huán)熱水冷 卻，避免了國內(nèi)一般采用熱導(dǎo)油 出現(xiàn)的結(jié)垢損壞還原爐的情況，運行穩(wěn)定、故障率低。因此，本項目采用低壓蒸汽為動力的溴化 鋰 冷凍系統(tǒng)制 備 5℃ 冷凍水，用于還原電極、整流器、調(diào)功器等設(shè)備的冷卻 。 總之，本系統(tǒng)采用的設(shè)備都根據(jù)立足 國內(nèi)，爭取引進國 際先進技術(shù)和設(shè)備，使系統(tǒng)先進、節(jié)能、高效，從而控制多晶硅的制造成本，提高工廠效益 。 （ 2） 符合現(xiàn)行防火、安全、衛(wèi)生等有關(guān)標準、規(guī)范的要求 。 本項目主要由以下內(nèi)容組成： （ 1） 生產(chǎn)區(qū) ： 氯氫化合成單元、三氯氫硅精餾、多晶硅還原單元、水電解制氫單元等 。 總平面布置方案 根據(jù)總平面布置原則及項目組成，結(jié)合當(dāng)?shù)貧庀髼l件、外部交通運輸情況，將廠前區(qū)、公用工程區(qū)、生產(chǎn)區(qū)及儲運區(qū)按總平面布置原則及功能合理布置。 （