【正文】 料，實(shí)現(xiàn)了余熱回收利用，根據(jù)實(shí)際的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，還原過程的50％的余熱得到再次利用，使得單位電耗大幅度下降，同時(shí)由于還將使全廠的用水量下降大約60％。 設(shè)備能效指標(biāo)核算 供電系統(tǒng)該項(xiàng)目生產(chǎn)裝置為連續(xù)性生產(chǎn)，屬易燃易爆的生產(chǎn)場所，為保證用電安全，用電負(fù)荷為一、二級負(fù)荷，由兩個(gè)獨(dú)立電源供電，當(dāng)一個(gè)電源故障，另一個(gè)電源可滿足生產(chǎn)一、二級負(fù)荷的要求。項(xiàng)目供電采用二路110kV架空線路供電，廠內(nèi)建110kv/10kV變電站一座和10kv/。在變壓器選型方面，選用S1016000kVA（110kV），和S111250kVA（10kV），還原爐變壓器選用單臺配電容量為2270kVA多晶硅專用調(diào)壓變壓器，該變壓器能夠合理調(diào)整多晶硅還原工序隨結(jié)晶過程帶來的電阻變化引起的加熱熱功率變化，保證了結(jié)晶溫度，解決了多晶硅生產(chǎn)中物耗高、能耗高、成本高、污染嚴(yán)重及難實(shí)現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn)問題。在變壓器選型方面符合節(jié)能要求。 在無功補(bǔ)償方面，10kV側(cè)采用還原爐電氣系統(tǒng)配套的無功補(bǔ)償裝置。符合國家節(jié)能要求。 干法回收設(shè)備干法回收設(shè)備主要由換熱裝置、吸收裝置、儲存裝置和輸送設(shè)備組成。吸收裝置主要有鼓泡淋洗塔、吸收塔、脫吸塔、活性炭吸附器、高效氫氣過濾器等；換熱裝置主要有鼓泡氣氣換熱器、鼓泡塔氯硅烷換熱器、壓縮氣吸收氣換熱器、壓縮氣過冷器、貧液水冷器、一級、二級貧富液換熱器、貧液過冷器、脫吸塔頂冷凝器、脫吸塔再沸器、導(dǎo)熱油水換熱器等；儲存裝置有還原尾氣緩沖罐、氯硅烷儲罐、富液儲罐、二氯二氫硅儲罐、吸收塔出口緩沖罐、吸附后純氫儲罐等；輸送設(shè)備有氯硅烷循環(huán)屏蔽泵、富液循環(huán)屏蔽泵、冷油循環(huán)屏蔽泵等。為提高吸收效率，在鼓泡洗淋塔還采用尾氣壓縮機(jī)提高尾氣壓力提高吸收效果。通過采用以上設(shè)備，干法回收系統(tǒng)達(dá)到了氫氣回收率100%、氯硅烷回收率100%、氯化氫回收率100%，充分回收了尾氣中的氫氣和氯硅烷，并進(jìn)行了重復(fù)利用，同時(shí)減少了廢棄的排放，既降低了物耗能耗，用減少了對環(huán)境的污染。 多晶硅還原設(shè)備（1）大型節(jié)能還原爐：12對棒大型節(jié)電還原爐生產(chǎn)多晶硅直徑可達(dá)Φ150mm，單臺年產(chǎn)量為40t，符合大規(guī)模生產(chǎn)的要求。（2）導(dǎo)熱油循環(huán)冷卻技術(shù):還原爐中高溫硅棒表面向爐壁輻射的熱， 由還原爐夾套循環(huán)的導(dǎo)熱油帶出來，高溫?zé)嵊徒?jīng)不同途徑釋放熱能后，再回到還原爐夾套，循環(huán)往復(fù)，可回收還原過程50％以上的副產(chǎn)熱能，保證了硅棒產(chǎn)品直徑誤差不超過數(shù)毫米。由12對棒大直徑還原爐與導(dǎo)熱油循環(huán)冷卻技術(shù)構(gòu)成的系統(tǒng)，使多晶硅產(chǎn)品直接電耗由傳統(tǒng)西門子工藝的 450kW h~500kWh／kgSi降250kW h／kgSi以下。 多晶硅還原設(shè)備采用12對棒大型節(jié)能還原爐，同時(shí)采用導(dǎo)熱油循環(huán)冷卻裝置，提高了產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量，合理利用了還原爐余熱，減少了電耗，提高了電能利用率。 控制系統(tǒng) 項(xiàng)目采用DCS全數(shù)字集散控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過對生產(chǎn)負(fù)荷、溫度、壓力、流量等運(yùn)行參數(shù)的監(jiān)測，自動控制調(diào)整運(yùn)行工況。保證了生產(chǎn)裝置的安全操作、平穩(wěn)運(yùn)行，可大大提高產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量。該系統(tǒng)是目前先進(jìn)的自動化控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對設(shè)備的自動控制，同時(shí)可以進(jìn)行一機(jī)多控操作，實(shí)行微機(jī)控制，具有較高的穩(wěn)定性。 絕熱結(jié)構(gòu) 項(xiàng)目絕熱材料DN≥350采用復(fù)合硅酸鹽卷氈外包鍍鋅鐵皮，DN≤350采用防水型復(fù)合硅酸鹽管殼外包鍍鋅鐵皮。保冷材料選用改性聚丙烯酰胺發(fā)泡外包鍍鋅鐵皮。保溫和保冷材料的選取以及外防護(hù)材料的選取符合節(jié)能要求。 其他設(shè)備制冷機(jī)組選型為jjzvLGF234Dz全自動經(jīng)濟(jì)器氟螺桿式壓縮機(jī)組；制氫機(jī)組選型為QCNB100/；制氮機(jī)組選型為BGpN29132+NCHa120變壓吸附制氮機(jī)組。 以上設(shè)備的選用生產(chǎn)裝置為當(dāng)前先進(jìn)的裝置，具有運(yùn)行效率高，能耗低的優(yōu)點(diǎn)，選型符合節(jié)能要求。 能效指標(biāo)核算 年綜合能耗核算多晶硅生產(chǎn)耗電項(xiàng)目新增用電負(fù)荷為17250kW。耗水項(xiàng)目全年用水量50000噸， t/kg。綜合能耗。 新增項(xiàng)目的產(chǎn)值能耗新增項(xiàng)目萬元工業(yè)產(chǎn)值綜合能耗：247。44638萬元=（當(dāng)量值）新增項(xiàng)目萬元工業(yè)產(chǎn)值取水量：50000t247。44638萬元=通過以上核算可以看出，項(xiàng)目實(shí)施后，；（當(dāng)量值）； 。第五章 節(jié)能措施分析 節(jié)能措施1. 采用先進(jìn)技術(shù)為了從根本上解決多晶硅生產(chǎn)中物耗高、能耗高、成本高、污染嚴(yán)重及難實(shí)現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn)問題， 本項(xiàng)目采用了 “導(dǎo)熱油循環(huán)冷卻技術(shù)、大型節(jié)能還原爐、還原尾氣干法回收”等節(jié)能技術(shù)。導(dǎo)熱油循環(huán)冷卻技術(shù)：還原爐中高溫硅棒表面向爐壁輻射的熱， 由還原爐夾套循環(huán)的導(dǎo)熱油帶出來，高溫?zé)嵊徒?jīng)不同途徑釋放熱能后，再回到還原爐夾套，循環(huán)往復(fù)，可回收還原過程50％ 以上的副產(chǎn)熱能，保證了硅棒產(chǎn)品直徑誤差不超過數(shù)毫米。12對棒大直徑還原爐與導(dǎo)熱油循環(huán)冷卻技術(shù)構(gòu)成的系統(tǒng)，使多晶硅產(chǎn)品直接電耗由傳統(tǒng)西門子工藝的 450kW h一500kW h／kgSi降200~250kW h／kgSi以下。導(dǎo)熱油循環(huán)冷卻技術(shù)，為開發(fā)大型節(jié)能還原爐創(chuàng)造了條件，進(jìn)而導(dǎo)熱油循環(huán)冷卻技術(shù)與大型節(jié)能還原爐配套投產(chǎn)，使多晶硅產(chǎn)品的能耗大幅度降低。還原爐尾氣干法回收:多晶硅還原尾氣中的HHCl、SiHClSiCl4等成分， 經(jīng)加壓、冷卻到一定的條件后， 其中的SiHClSiCl4 被冷凝分離出來，該混合物經(jīng)分離塔后分別得到SiHCl3 、SiCl4 。SiHCl3直接送還原系統(tǒng)生產(chǎn)多晶硅。壓縮、冷凝后的不凝氣體，主要是HHCl，在加壓低溫條件下，通過特殊的分離工藝，使HHCl分離出來，無雜質(zhì)、無水分的純H2，返回還原工序重復(fù)利用。還原尾氣干法回收可使尾氣不接觸任何水份， 將其中的各種成份一一分開，不受污染地返回系統(tǒng)重復(fù)利用。還原尾氣干法回收全部采用國產(chǎn)設(shè)備，是我國自行研究、設(shè)計(jì)的尾氣干法回收裝置，運(yùn)行證明，還原過程產(chǎn)生的尾氣中各組分幾乎100％ 可以得到回收， 純H2消耗從傳統(tǒng)西門子工藝的35m3／kg降至1．5m3／kg以下， 分離出的HHCl、氯硅烷等產(chǎn)品質(zhì)量滿足多晶硅生產(chǎn)要求， 全部返回系統(tǒng)使用，且系統(tǒng)能夠適應(yīng)多晶硅生產(chǎn)能力的變化。工藝節(jié)能改良西門子法技術(shù)的特點(diǎn)是密封運(yùn)轉(zhuǎn)、閉路循環(huán)，采用節(jié)能型大型還原爐（本項(xiàng)目的核心設(shè)備），干法回收等技術(shù)，產(chǎn)品質(zhì)量高，原輔材料及電力消耗大為降低，每生產(chǎn)1公斤多晶硅的單耗與周內(nèi)目前水平相比各項(xiàng)單耗指標(biāo)都大幅度降低。該項(xiàng)目在工藝節(jié)能方面采取了如下措施：1）項(xiàng)目采用干法還原尾氣回收技術(shù)，回收效率高，降低了能耗。2）項(xiàng)目采用還原爐導(dǎo)熱油冷卻技術(shù)，使余熱得以合理利用，大幅降低能耗。3）主要耗能單元的能源消耗均設(shè)計(jì)量儀表，為企業(yè)的能源管理提供數(shù)據(jù)支持。4）項(xiàng)目采用先進(jìn)的精餾、吸附等工藝和技術(shù)，有利于節(jié)約能源。5）項(xiàng)目優(yōu)化裝置設(shè)計(jì)，合理選擇工藝參數(shù)，減少了過程能耗。6）項(xiàng)目合理安排換熱流程，回收反應(yīng)器出來的高溫反應(yīng)產(chǎn)物的熱量，用于預(yù)熱循環(huán)苯、穩(wěn)定塔進(jìn)料和除鹽水，充分利用了反應(yīng)熱，降低了燃料消耗。7）項(xiàng)目設(shè)備及管道布置時(shí)緊湊合理，減少了散熱損失和壓力損失，進(jìn)一步使能耗降低。2. 設(shè)備節(jié)能本項(xiàng)目設(shè)備選型的原則是主要設(shè)備立足國內(nèi)，個(gè)別關(guān)鍵設(shè)備如處理含有氫氣、氯化氫和氯硅烷混和氣的氫壓縮機(jī)、液體氯硅烷輸送泵、關(guān)鍵的分析設(shè)備、關(guān)鍵的閥門儀表等可以考慮引進(jìn)合資產(chǎn)品。1）將變壓器并聯(lián)運(yùn)行，根據(jù)用電負(fù)荷大小及時(shí)調(diào)整變壓器運(yùn)行的臺數(shù)以及功率因數(shù)，確保變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，節(jié)約電能。2）在變壓器選型方面，還原爐變壓器選用多晶硅專用調(diào)壓變壓器，該變壓器能夠合理調(diào)整電壓，保證了結(jié)晶溫度。 3）在無功補(bǔ)償方面，10kV側(cè)采用還原爐電氣系統(tǒng)配套的無功補(bǔ)償裝置。4）循環(huán)水泵、循環(huán)油泵、壓縮機(jī)等安裝變頻器。通過調(diào)節(jié)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)、水泵的流量，避免節(jié)流造成的損失，節(jié)約電能。5）針對主要耗能環(huán)節(jié)還原部分，選用節(jié)能型大還原爐，電力消耗大幅降低。6）選用新型高效機(jī)泵，以降低能耗。本項(xiàng)目利用導(dǎo)熱油回收節(jié)能型大型還原爐生產(chǎn)多晶硅產(chǎn)生的余熱，在正常情況下，用導(dǎo)熱油回收還原爐的余熱能滿足各用熱負(fù)荷所需熱量，可用于冬季取暖及周邊其他企業(yè)的用熱。 廢棄物處理和綜合利用本項(xiàng)目所產(chǎn)生的固體廢物主要是廢吸附劑，送莒縣環(huán)衛(wèi)所進(jìn)行無害化填埋，四氯化硅為副產(chǎn)品可外賣生產(chǎn)其他產(chǎn)品。 節(jié)電效果分析根據(jù)統(tǒng)計(jì)，多晶硅生產(chǎn)電耗平均為350kWh/kg，本項(xiàng)目投運(yùn)后，千克多晶硅電耗為227kWh，生產(chǎn)每千克較平均水平低123kWh，，（）。 余熱利用項(xiàng)目合理利用導(dǎo)熱油回收節(jié)能型大型還原爐生產(chǎn)多晶硅產(chǎn)生的余熱，用于滿足各用熱負(fù)荷所需熱量。根據(jù)工藝參數(shù)，余熱利用效果核算見表51。表51 導(dǎo)熱油余熱回收系統(tǒng)余熱利用效果核算表序號項(xiàng)目名稱單位數(shù)量1導(dǎo)熱油額定流量kg/h5600002導(dǎo)熱油余熱系統(tǒng)出油溫度℃1803導(dǎo)熱油余熱系統(tǒng)回油溫度℃1604導(dǎo)熱油余熱系統(tǒng)出油比熱kJ/kg℃5導(dǎo)熱油余熱系統(tǒng)回油比熱kJ/kg℃6導(dǎo)熱油余熱系統(tǒng)供熱量kJ/h351456007供熱功率kW 8負(fù)荷系數(shù)　9實(shí)際供熱負(fù)荷kW 10年運(yùn)行時(shí)間h576011年供熱kWh4498636812折標(biāo)準(zhǔn)煤量tce 通過表51核算。第六章 節(jié)能評估結(jié)論《中華人民共和國可再生能源法》規(guī)定:“國家將可再生能源開發(fā)利用的科學(xué)技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展列為科技發(fā)展與高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的優(yōu)先領(lǐng)域，納入國家科技發(fā)展規(guī)劃和高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，并安排資金支持可再生能源開發(fā)利用的科學(xué)技術(shù)研究、應(yīng)用示范和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，促進(jìn)可再生能源開發(fā)利用的技術(shù)進(jìn)步，降低可再生能源產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量?！倍嗑Ч枭a(chǎn)是可再生能源太陽能發(fā)電的基礎(chǔ)，可見本新建多晶硅項(xiàng)目，符合行業(yè)準(zhǔn)入條件。根據(jù)國家發(fā)改委《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2005年本)》鼓勵(lì)類“二十四 信息產(chǎn)業(yè)第 38條：“ 6英寸及以上單晶硅、多晶硅及晶片制造”，該項(xiàng)目產(chǎn)品為直徑150mm多晶硅棒，符合產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)展要求。該項(xiàng)目基于發(fā)展清潔可再生能源為出發(fā)點(diǎn)，不僅有效地實(shí)施了污染的源頭控制，而且最大限度的實(shí)施了回收利用還原尾氣以及余熱，實(shí)現(xiàn)了物料和能源的循環(huán)利用，社會和環(huán)境效益明顯，并帶來了一定的經(jīng)濟(jì)效益，符合行業(yè)準(zhǔn)入條件和循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求。與多晶硅生產(chǎn)平均電耗（350kWh/kg）相比，本項(xiàng)目千克多晶硅電耗為227kWh，較平均水平低123kWh，，（）。（當(dāng)量值），在同行業(yè)中處于較好水平。，對日照市的節(jié)能降耗起到巨大的推動作用。