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年產(chǎn)500噸硅烷項(xiàng)目工程節(jié)能評估報告-資料下載頁

2025-08-01 20:49本頁面
  

【正文】 節(jié)閥采用電氣閥門定位器。切斷閥須配限位開關(guān),限位開關(guān)須是隔爆型的。關(guān)鍵部位的調(diào)節(jié)閥應(yīng)配置閥位變送器。電磁閥選用二位三通隔爆型電磁閥,在正常情況下,電磁閥帶電。另外,三氯化磷主裝置電磁閥動作頻繁,故障后直接影響程控閥動作,要求高質(zhì)量電磁閥。(6)分析儀表分析儀表采用智能式,根據(jù)具體工況確定,有特殊要求或需特殊處理的介質(zhì),采用相應(yīng)的預(yù)處理措施,預(yù)處理系統(tǒng)由分析儀表供應(yīng)商配套提供。 主要設(shè)備制造標(biāo)準(zhǔn)表41制造標(biāo)準(zhǔn)1GB50236《現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程及驗(yàn)收規(guī)范》2HGJ209《中低壓化工設(shè)備施工及驗(yàn)收規(guī)范》3GB1501998《鋼制壓力容器》4GB15189《鋼制管殼式換熱器》5JB471092《鋼制塔式容器》6SYJ401287《立式圓桶形鋼制焊接拱頂儲罐施工及驗(yàn)收規(guī)范》7JB253680《壓力容器油漆、包裝和運(yùn)輸》8JB473094《壓力容器無損檢測》9HG/T2056994《機(jī)械攪拌設(shè)備》1 0HG21563~2157292《攪拌傳動裝置系統(tǒng)組合、選用及技術(shù)要求》11HG20580~205841998《鋼制化工容器設(shè)計基礎(chǔ)、材料選用、強(qiáng)度計算、結(jié)構(gòu)設(shè)計、制造技術(shù)要求等規(guī)定》表42 主要耗能設(shè)備設(shè)備名稱數(shù)量 備注1冷氫化反應(yīng)器22Quencher23塔134硅粉烘粉爐25氣液分離器46儲罐407Quench冷凝器88STC預(yù)熱器29STC罐冷卻器210氣提塔再沸器111氣提塔冷凝器112TCS塔再沸器313TCS塔冷凝器314TCS汽化器115TCS過熱器116TCS冷凝器117STC蒸發(fā)器218氫氣加熱器319STC過熱器320氮?dú)饧訜崞?21泵2022氫氣回收壓縮機(jī)523補(bǔ)充氫氣壓縮機(jī)424硅粉輸送系統(tǒng)125鍋爐2 以上冷氫化反應(yīng)器、鍋爐、加熱器、循環(huán)泵、風(fēng)機(jī)、加料泵、輸料泵、精餾塔、空壓機(jī)、冷凍機(jī)組等重點(diǎn)耗能設(shè)備都是嚴(yán)格執(zhí)行化工企業(yè)制造標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行采購,電機(jī)和風(fēng)機(jī)都加裝變頻器,反應(yīng)器都加裝自動控制裝置。 電源情況本工程為擴(kuò)建項(xiàng)目,項(xiàng)目坐落于江西景德半導(dǎo)體新材料有限公司內(nèi),電源從公司高壓變配電所引來,電源進(jìn)線采用YJV2210KV型電力電纜從10KV高壓線桿引下并埋地引入廠區(qū)敷設(shè)至高壓開關(guān)室。從低壓配電屏放射式對各用電設(shè)備及車間供電。電力變壓器保護(hù)將裝設(shè)電流速斷保護(hù),過電流,過負(fù)荷及瓦斯保護(hù)?! ?電源可靠性分析  本項(xiàng)目的冷氫化用電設(shè)備為二級負(fù)荷,其余用電負(fù)荷為三級負(fù)荷,,少量應(yīng)急照明采用一級負(fù)荷,廠內(nèi)原有變配電所的輸配電設(shè)施完善,能為硅烷裝置提供可靠的電源,本項(xiàng)目全部采用雙電源雙回路式供電, 滿足本裝置用電可靠性。供配電方案及其原則確定 (1)供電方案公司設(shè)有降壓配電所以供全廠使用。且都是由城市配電網(wǎng)直接供電。公司供電方式主要是采用集中供電方式,由城市政電網(wǎng)的110kV變電站,經(jīng)10kV專線引至總降壓配電所供電,經(jīng)11臺配電變壓器降壓將10kV降為380V后再由配電柜輸送到各個用能單位使用。  (2)配電方案各動力設(shè)備電動機(jī)均采用空氣斷路器﹑交流接觸器和電動機(jī)保護(hù)器等相應(yīng)的組合,滿足保護(hù)和操作方面的要求。上述電器集中安裝在配電室配電柜內(nèi). 易燃危險環(huán)境場所應(yīng)采用防爆電器,控制按鈕采用LA58212型防爆控制按鈕。不大于30KW的電動機(jī)采用直接起動方式,大于30KW的電動機(jī)采用軟起動或星三角起動方式,用電設(shè)備的控制均包括有工藝或自控的聯(lián)鎖。動力線路和控制線路均采用ZRYJV22型或ZRKVV22型電纜,電纜橋架敷設(shè)。及穿墻處穿鍍鋅鋼管保護(hù),管線與用電設(shè)備連接處及穿越防爆區(qū)與非防爆區(qū)分界處的電氣管線必須做好隔離密封。動力線路和控制線路導(dǎo)線截面均按電壓﹑電流﹑允許電壓損失﹑敷設(shè)環(huán)境及使用條件選擇。各生產(chǎn)裝置場所按照度標(biāo)準(zhǔn)裝設(shè)必要的工作照明燈具。燈具按環(huán)境條件,建筑物結(jié)構(gòu),工藝,生產(chǎn)裝置條件選型。照明光源優(yōu)先選用三基色熒光燈或金鹵燈或高壓鈉燈等節(jié)能燈具,燈具選用帶由不燃材料制作的保護(hù)罩。燈具采用節(jié)能型并應(yīng)配用電子鎮(zhèn)流器或節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器,燈具效率不應(yīng)低于75%。 供熱系統(tǒng)該企業(yè)現(xiàn)使用蒸汽全部由廠內(nèi)2臺20T/h燃?xì)忮仩t供給,額定蒸汽壓力:,額定蒸汽溫度:195℃,額定給水溫度:105℃,%,受熱面積:,蒸汽管網(wǎng)供汽能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)能滿足擴(kuò)建項(xiàng)目裝置用汽需求,而且充分利用公用設(shè)施,節(jié)約生產(chǎn)成本。 輔助生產(chǎn)系統(tǒng)能源利用狀況分析評估對辦公室、職工餐廳、宿舍、廠區(qū)照明等單位做了具體安排和明確分工,責(zé)任到人。制定了誰管理誰負(fù)責(zé)的問責(zé)制,采取布置、檢查、獎罰措施,極大抑制隨處浪費(fèi)的現(xiàn)象發(fā)生。在各車間設(shè)置低壓配電間,從各自配電間向有關(guān)用電設(shè)備(或現(xiàn)場控制箱)放射式供電,現(xiàn)場設(shè)置機(jī)旁控制按鈕,減少電耗浪費(fèi)。 自動控制系統(tǒng)電子節(jié)能技術(shù)是電力電子技術(shù)和微電子技術(shù),是減少電能消耗和自身耗電的有效途徑,電子調(diào)壓、調(diào)速技術(shù)可以使機(jī)電設(shè)備與負(fù)載達(dá)到最佳匹配狀態(tài),實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,達(dá)到節(jié)電效果。項(xiàng)目生產(chǎn)裝置中采用DCS和PLC控制系統(tǒng),主要監(jiān)控硅烷生產(chǎn)系統(tǒng)、冷氫化處理系統(tǒng)、尾氣回收系統(tǒng)、精餾系統(tǒng)等其它裝置區(qū),根據(jù)工藝生產(chǎn)過程需要在控制上采用集中控制與崗位操作相結(jié)合,部分儀表就地顯示或集中顯示,自動化的控制能夠保證工藝生產(chǎn)的情況下,經(jīng)濟(jì)合理的使用各種能源介質(zhì)。 變壓器系統(tǒng)合理分配變壓器容量、臺數(shù)和負(fù)荷,做到變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。在全廠區(qū)內(nèi)設(shè)置10KV變、配電中心,一套10KV配電系統(tǒng),二路10KV進(jìn)線電源。10KV配電高壓開關(guān)柜放射式對1~2變壓器供電。10KV高壓配電柜選用GZS110型高壓開關(guān)柜,高壓配電開關(guān)為真空斷路器。低壓配電系統(tǒng)采用單母線運(yùn)行方式,提高系統(tǒng)運(yùn)行可靠性。配電裝置選用抽屜式低壓開關(guān)柜。各車間配電間配電裝置選用GGD型固定式低壓開關(guān)柜。 電機(jī)系統(tǒng)本工廠生產(chǎn)車間內(nèi)主要設(shè)備為電動機(jī),負(fù)荷平穩(wěn)且經(jīng)常使用,因此在變、配電所分別采用低壓配電中心集中補(bǔ)償方式。在生產(chǎn)車間內(nèi)不大于37KW的電機(jī)均采用全壓直接起動,大于37KW的電機(jī)均采用軟起動方式。主要電動機(jī)控制方式為機(jī)旁手動控制方式,對工藝生產(chǎn)有特殊要求的電動機(jī)采用變頻控制。 暖通動力系統(tǒng)合理控制室內(nèi)參數(shù),減少空調(diào)冷負(fù)荷。在空調(diào)設(shè)計時合理選擇室內(nèi)設(shè)計溫度和濕度,避免夏季盲目低溫和冬季使用過高溫度。 循環(huán)水冷卻系統(tǒng)循環(huán)水系統(tǒng)采用節(jié)能型冷卻塔,補(bǔ)給水可節(jié)省50%左右。 附屬生產(chǎn)系統(tǒng)能源利用狀況分析在項(xiàng)目的建設(shè)過程中,建材的選用、施工過程都要認(rèn)真的考慮建筑節(jié)能。在車間、倉庫等建筑物的設(shè)計和建設(shè)中多采用國家推薦使用的節(jié)能環(huán)保材料,達(dá)到國家規(guī)定的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),在總圖布置上盡量使原材料廠房與相關(guān)車間臨近,充分利用現(xiàn)有的公共設(shè)施,按產(chǎn)品加工工作流程合理布局各車間和工序,從而使輸送能耗降到最低。在車間內(nèi)部布置上,要提高生產(chǎn)效率,減少能源消耗為目的。盡量使設(shè)備布置和生產(chǎn)流程一致,減少安裝施工過程中不必要的消耗和浪費(fèi)。門窗盡量采用塑鋼復(fù)合材料,墻窗比例要合理得當(dāng),保證合理的采光通風(fēng),利于節(jié)能。 其它設(shè)施能源利用狀況分析(1) 從跑、冒、滴、漏入手,加強(qiáng)定期檢查,用完電、水、風(fēng)就隨手關(guān)掉,加強(qiáng)計量管理,優(yōu)化生產(chǎn),已達(dá)到節(jié)能降耗。(2) 及時調(diào)整企業(yè)用電設(shè)備工作狀態(tài),合理分配和平衡負(fù)荷,控制用電高峰,調(diào)整大容量設(shè)備的工作時間,提高企業(yè)負(fù)荷率,使企業(yè)用電均衡化,企業(yè)負(fù)荷率達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。(3) 在總體布置上,儲存、工藝流程等設(shè)計力求物料、能源流向合理、便捷,盡量減少供能半徑,減少管網(wǎng)途中損耗。(4) 企業(yè)應(yīng)在提高自然功率因數(shù)的基礎(chǔ)上,合理裝置無功補(bǔ)償設(shè)備。可以采取就地補(bǔ)償和集中補(bǔ)償相結(jié)合的方法,集中補(bǔ)償中補(bǔ)償容量較大的地方,可以采用電容器自動跟蹤投切屏與手動補(bǔ)償相結(jié)合的方法。對利用鎮(zhèn)流器的照明設(shè)備,可以采用單燈電容補(bǔ)償?shù)姆椒ā? 項(xiàng)目能源消耗水平評估 項(xiàng)目能源消耗種類、來源項(xiàng)目年共消耗各種能源按當(dāng)量值折標(biāo)準(zhǔn)煤19963噸。其中天然氣1275萬立方,;電力2976萬千瓦時,折標(biāo)準(zhǔn)煤3658噸;軟水170萬噸,折標(biāo)準(zhǔn)煤823噸?!镀髽I(yè)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)表》見表51,餅形圖見圖51。表51 企業(yè)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)表能源種類實(shí)物量單位等價值當(dāng)量值tce%tce%天然氣1275萬m3154827815482電力2976萬Kw h365810416軟水170萬噸8238233合計19963100%26721100%圖51 能源消耗餅形圖通過以上能源消耗結(jié)構(gòu)分析,可知項(xiàng)目主要能源消耗品種為電力、水、天然氣,其中:電力:主要供硅烷項(xiàng)目主裝置生產(chǎn)、冷氫化處理主裝置、精餾主裝置、尾氣回收、輔助附屬設(shè)備設(shè)施、循環(huán)水動力源、空壓站和照明用電等,供應(yīng)方式主要是采用集中供電方式,由城市政電網(wǎng)的110kV變電站,經(jīng)10kV專線引至總降壓配電所供電,經(jīng)11臺配電變壓器降壓將10kV降為380V后再由配電柜輸送到各個用能單位使用。江西景德半導(dǎo)體新材料有限公司共從城市電網(wǎng)引出4根10kV專線。天然氣:由于生產(chǎn)工藝要求,生產(chǎn)過程需要大量的蒸汽。而這些生產(chǎn)用汽全部由動力分廠的鍋爐房通過燃燒天然氣鍋爐轉(zhuǎn)換而來,并供各項(xiàng)目主裝置及車間使用。803精餾804還原803精餾223A冷凍熱水站空調(diào)S2S10208鍋爐S4806尾氣回收809TCS合成副熱產(chǎn)蒸汽 圖52 天然氣加工轉(zhuǎn)換供熱分布圖水:主要供項(xiàng)目生產(chǎn)和廠內(nèi)生活,公司取水全部來自市政的自來水管網(wǎng),目前日生產(chǎn)用水約為4500 噸/天左右。市政自來水管網(wǎng)生產(chǎn)水池消防水池精餾分廠生活水池循環(huán)冷卻水池還原分廠整理分廠尾氣回收分廠合成分廠三廢分廠動力分廠職工食堂宿舍生產(chǎn)水加壓消防水加壓生活水加壓循環(huán)冷卻水加壓圖53 公司供水網(wǎng)絡(luò)圖 能源加工轉(zhuǎn)換評估項(xiàng)目主要包括硅烷主裝置生產(chǎn)系統(tǒng)、硅烷附屬生產(chǎn)系統(tǒng)、配套3萬噸/TCS冷氫化處理系統(tǒng)、精餾系統(tǒng)及尾氣回收系統(tǒng)、主控樓、輔機(jī)室、循環(huán)水泵站等主要耗能系統(tǒng)。項(xiàng)目主要耗能為天然氣和電,其中天然氣通過加工轉(zhuǎn)換成蒸汽,蒸汽主要用于精餾、尾氣回收、冷凍機(jī)組、汽化器等。電主要供硅烷項(xiàng)目主裝置生產(chǎn)、冷氫化處理主裝置、精餾主裝置、尾氣回收、輔助附屬設(shè)備設(shè)施、循環(huán)水動力源、空壓站和照明用電等。具體改造前后能源消耗情況如表51:表52 年產(chǎn)500噸硅烷項(xiàng)目及配套改造裝置前后能源消耗情況表改造前(采用熱氫化處理工藝)序號能源種類實(shí)物量(年)綜合能耗(當(dāng)量值)綜合能耗(等價值)1電19142 tce2水168萬t6721 tce6721 tce3天然氣1380萬m3 tce tce項(xiàng)目改造前綜合能耗合計(tce)24308 tce26682 tce熱氫化工藝處理3萬噸/TCS電耗(kWh/kg)改造后(采用冷氫化處理工藝)1電2976萬kWh3658 tce10416 tce2水170萬t823 tce823 tce3天然氣1275萬m315482 tce15482 tce改造后綜合能耗合計(tce)19963 tce26721 tce冷氫化工藝處理3萬噸/TCS電耗(kWh/kg)年產(chǎn)500噸硅烷法及配套裝置生產(chǎn)多晶硅項(xiàng)目建成后,裝置綜合能耗折標(biāo)煤19963噸(當(dāng)量值)/26721噸(等價值),冷氫化工藝處理3萬噸/ kWh/kg, kWh/kg,%,經(jīng)過設(shè)備更新和工藝改造,共節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤4345噸標(biāo)準(zhǔn)煤。,,在同行業(yè)中能耗指標(biāo)達(dá)到先進(jìn)水平。 6節(jié)能對策措施和效果分析 節(jié)能措施采用節(jié)能型工藝流程和技術(shù)(1)多晶硅生產(chǎn)存在許多化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生大量SiCl4,SiH2Cl2 ,S iHCl3等氯硅烷副產(chǎn)物。部分氯硅烷及HCI進(jìn)人尾氣,增加尾氣處理成本和污染物排放量。因此,有效利用氯硅烷副產(chǎn)物是減少資源浪費(fèi)、降低生產(chǎn)成本、實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的關(guān)鍵。本項(xiàng)目通過歧化反應(yīng)生產(chǎn)硅烷氣,轉(zhuǎn)化效率高,整個過程真正形成閉路循環(huán),一方投入硅與氫,另一方獲得硅烷,因此排出物少,對保護(hù)環(huán)境有利,同時材料的利用率高,節(jié)約成本。(2)工藝上采用國際上最先進(jìn)的四氯化硅冷氫化技術(shù),四氯化硅可實(shí)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。(3)本項(xiàng)目采用國內(nèi)較先進(jìn)的冷氫化處理技術(shù),與冷氫化配套新建一條3萬噸精餾裝置,精餾技術(shù)加壓操作、阻力小、汽液傳質(zhì)充分、產(chǎn)能高。塔頂冷凝器使用循環(huán)水即可換熱,節(jié)約了深冷能耗。塔釜再沸器使用還原工序提供的裝置廢熱,節(jié)約蒸汽耗能約60%。 (4)多晶硅還原是放熱反應(yīng),為了充分利用熱能,設(shè)熱能轉(zhuǎn)換站,用導(dǎo)熱油將還原爐產(chǎn)生的熱導(dǎo)出。導(dǎo)熱油進(jìn)人蒸汽發(fā)生器,將熱能轉(zhuǎn)換為蒸汽用于空調(diào)、采暖。%。(5)收料回流自動調(diào)節(jié)技術(shù),確保正常連續(xù)生產(chǎn),而且產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。(6)反應(yīng)器溫度、壓力平衡控制技術(shù),通過T/P對應(yīng)值的變化,調(diào)節(jié)物料比例,可裝自動監(jiān)控儀表設(shè)備,確保反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)的物料平衡狀態(tài),并做
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