【正文】 ，對日照市的節(jié)能降耗起到巨大的推動作用。與多晶硅生產(chǎn)平均電耗（350kWh/kg）相比，本項目千克多晶硅電耗為227kWh，較平均水平低123kWh，（）。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。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。根據(jù)工藝參數(shù)，余熱利用效果核算見表51。 節(jié)電效果分析根據(jù)統(tǒng)計，多晶硅生產(chǎn)電耗平均為350kWh/kg，本項目投運后，千克多晶硅電耗為227kWh，生產(chǎn)每千克較平均水平低123kWh，（）。本項目利用導(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。6）選用新型高效機(jī)泵，以降低能耗。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。 3）在無功補償方面，10kV側(cè)采用還原爐電氣系統(tǒng)配套的無功補償裝置。1）將變壓器并聯(lián)運行，根據(jù)用電負(fù)荷大小及時調(diào)整變壓器運行的臺數(shù)以及功率因數(shù)，確保變壓器經(jīng)濟(jì)運行，節(jié)約電能。7）項目設(shè)備及管道布置時緊湊合理，減少了散熱損失和壓力損失，進(jìn)一步使能耗降低。5）項目優(yōu)化裝置設(shè)計，合理選擇工藝參數(shù)，減少了過程能耗。3）主要耗能單元的能源消耗均設(shè)計量儀表，為企業(yè)的能源管理提供數(shù)據(jù)支持。該項目在工藝節(jié)能方面采取了如下措施：1）項目采用干法還原尾氣回收技術(shù)，回收效率高，降低了能耗。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)計的尾氣干法回收裝置，運行證明，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。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 。Si以下。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／kg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)重及難實現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn)問題， 本項目采用了 “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)。44638萬元=（當(dāng)量值）新增項目萬元工業(yè)產(chǎn)值取水量：50000t247。綜合能耗。 能效指標(biāo)核算 年綜合能耗核算多晶硅生產(chǎn)耗電項目新增用電負(fù)荷為17250kW。 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。保冷材料選用改性聚丙烯酰胺發(fā)泡外包鍍鋅鐵皮。該系統(tǒng)是目前先進(jìn)的自動化控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了對設(shè)備的自動控制，同時可以進(jìn)行一機(jī)多控操作，實行微機(jī)控制，具有較高的穩(wěn)定性。該系統(tǒng)通過對生產(chǎn)負(fù)荷、溫度、壓力、流量等運行參數(shù)的監(jiān)測，自動控制調(diào)整運行工況。 多晶硅還原設(shè)備采用12對棒大型節(jié)能還原爐，同時采用導(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。Si降250kW h／kg（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。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。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。符合國家節(jié)能要求。在變壓器選型方面符合節(jié)能要求。項目供電采用二路110kV架空線路供電，廠內(nèi)建110kv/10kV變電站一座和10kv/。還原爐能耗占生產(chǎn)能耗60%，因此對還原爐余熱進(jìn)行利用是余熱利用的主要環(huán)節(jié)，還原爐用導(dǎo)熱油冷卻后，吸收還原爐熱量的導(dǎo)熱油用于加熱氫氣，以及進(jìn)入精餾塔等加熱物料，實現(xiàn)了余熱回收利用，根據(jù)實際的運行經(jīng)驗，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，同時由于還將使全廠的用水量下降大約60％。采用改良西門子法，其特點為閉路循環(huán)系統(tǒng)，采用節(jié)能型大還原爐、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國內(nèi)目前水平相比，各項單耗都大幅度降低。因此在西門子法工藝的基礎(chǔ)上，通過增加還原尾氣干法回收系統(tǒng)、SiCl4氫化工藝，實現(xiàn)了閉路循環(huán)，于是形成了改良西門子法——閉環(huán)式SiHCl3氫還原法。西門子法中還原尾氣采用濕法回收工藝，由于“濕法回收”中采用水洗來除去氫氣中氯化氫、氯硅烷，在損失氯化氫、氯硅烷同時，增加了廢水的處理量，并且水分及水中、空氣中的雜質(zhì)進(jìn)入到氫氣中，污染了氫氣，必須另外采用氫氣純化干燥裝置將其純化干燥后才能重新返回系統(tǒng)利用。該工序能耗為電力，同時輸出導(dǎo)熱油吸收的余熱用于其他供需加熱。在還原爐內(nèi)混合氣體在硅芯發(fā)熱體表面經(jīng)過約12天的生長周期長成合乎要求的熱硅棒。多晶硅還原：電解氫氣或干法回收的高純氫氣，經(jīng)導(dǎo)熱油換熱器加熱至700℃后，在氣體分布板后與經(jīng)提純凈化后的三氯氫硅在混合罐內(nèi)均勻鼓泡，三氯氫硅蒸發(fā)，氫氣與三氯氫硅混合，溫度20℃，并控制氫氣與三氯氫硅氣體摩爾比為10：1，混合氣體出混合罐后在氣氣換熱器內(nèi)與550℃的還原尾氣進(jìn)行熱交換，升溫至400℃左右后進(jìn)入還原爐，在1050℃的硅芯發(fā)熱體表面發(fā)生還原反應(yīng)，氣體中所含的硅將在熱硅棒上還原沉積生長多晶硅，直至熱硅棒的直徑達(dá)到要求為止。降溫過程是對再生后高溫（190℃）活性炭吸附器通冷導(dǎo)熱油進(jìn)行降溫。在吸附過程中，活性炭吸附下氫氣中微量的氯硅烷、氯化氫雜質(zhì)，通過帶式過濾器過濾掉碳粉后，送到100立方純氫儲罐，供還原等工序使用。脫吸后的四氯化硅稱之為貧液，溫度為144℃，經(jīng)過貧液水冷器、一級貧富液換熱器、二級貧富液換熱器、三級貧富液換熱器、貧液過冷器降溫至50℃，進(jìn)入吸收塔重新利用。鼓泡淋洗塔中不被吸收的氣體，經(jīng)過還原尾氣壓縮機(jī)壓縮，經(jīng)過壓縮氣吸收氣換熱器、壓縮氣過冷氣冷卻后，冷凝下來的氯硅烷返回氯硅烷貯罐，不凝低溫氣體進(jìn)入吸收塔，其中絕大部分氯化氫、三氯氫硅、四氯化硅在吸收塔內(nèi)被低溫四氯化硅（貧液）吸收下來，吸收了氯硅烷、氯化氫的四氯化硅成為富液，進(jìn)入富液貯罐。時間可以通過程序控制，吸附飽和后的活性炭進(jìn)行脫附再生，控制一定的溫度并通氫氣吹趕，被活性炭吸附的氯化氫、氯硅烷等可以脫附出來，從而實現(xiàn)了活性炭吸附器的重復(fù)利用。而被四氯化硅溶解吸收的氯化氫、二氯二氫硅在脫吸塔中控制一定的溫度、壓力條件下，二氯二氫硅以液態(tài)、氯化氫以氣態(tài)分別從四氯化硅中分離出來。吸收脫吸：吸收脫吸是分離氣體混合物的一種重要方法，吸收過程實際上是氣相組分在液相中溶解的過程，反之，溶質(zhì)從液相轉(zhuǎn)入氣相，即為脫吸過程。干法尾氣回收：還原尾氣干法回收主要包括鼓泡淋洗、加壓冷凝、吸收脫吸、活性炭吸附等四個主要工藝過程，其基本原理如下：鼓泡淋洗：利用四氯化硅在一定溫度下對還原尾氣中組分溶解度的不同，通過鼓泡淋洗塔對還原尾氣淋洗，溶解度大的三氯氫硅、四氯化硅絕大部分被溶解吸收，溶解度小的氫氣、氯化氫、二氯二氫硅便分離出來?；厥樟辖?jīng)回收一、二、三塔三塔連續(xù)提純，控制一定的溫度、壓力、回流比，回收精餾一塔塔頂出低沸物，送往原料罐，塔釜出中間產(chǎn)品（如三氯氫硅、四氯化硅等）進(jìn)入回收精餾二塔，回收精餾二塔塔頂出三氯氫硅精餾產(chǎn)品，送往還原工序，塔釜出料送往回收精餾三塔，塔頂出四氯化硅，塔底出高沸物外賣。購入三氯氫硅原料先后經(jīng)四個精餾塔提純，其中一、二塔為第一組，三、四塔為第二組，物料經(jīng)精餾一二塔連續(xù)提純，控制一定的溫度、壓力、回流比，精餾一塔塔頂出低沸點物料送往低沸點物料貯罐，塔釜出中間產(chǎn)品（如三氯氫硅、四氯化硅和部分高沸點雜質(zhì)）進(jìn)入精餾二塔，精餾二塔塔頂出三氯氫硅粗餾產(chǎn)品，送往精餾進(jìn)一步提純，塔釜出高沸物。同理，將混合液的蒸氣冷凝，冷凝液中難揮發(fā)的組分即沸點高的物質(zhì)如四氯化硅，在液相中的濃度比氣相中高。本新增項目采用改良西門子法，主要生產(chǎn)工藝包括三氯氫硅分離提純、干法尾氣回收、多晶硅還原三部分和換熱，制冷，壓縮空氣，循環(huán)水，變配電等輔助生產(chǎn)系統(tǒng)。表38 能耗綜合表序號能耗種類單位消耗量折標(biāo)系數(shù)折標(biāo)準(zhǔn)煤量，tce1電kWh78915954 合計 ； kWh/kg。每爐按年生產(chǎn)20爐核算。表36 各工序電耗核算表一、制氮電耗序號項目名稱單位數(shù)量1每分鐘氮耗量Nm3/min42負(fù)荷運行系數(shù)　3單位時間實際耗氮量Nm3/h1924制氮系統(tǒng)制氮單耗kWh/Nm35單位時間制氮單耗kW48二、制氫電耗序號項目名稱單位數(shù)量1每分鐘氫耗量Nm3/min2負(fù)荷運行系數(shù)　13單位時間實際耗氫量Nm3/h724制氫系統(tǒng)制氫單耗kWh/Nm355單位時間制氫單耗kW360三、制純水電耗序號項目名稱單位數(shù)量1單位時間純