論文類別：專家論文
作 者：佚名
所在地區(qū)：多晶硅生產(chǎn)節(jié)能降耗研究
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摘 要：
摘要：太陽能是新型可再生能源中的一種，可以有效緩解世界范圍內(nèi)的環(huán)境資源問題。多晶硅是光伏和半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，多晶硅工業(yè)正以出人意料的速度增長。文章分析了我國光伏多晶硅的現(xiàn)狀、特點及生產(chǎn)流程，并提出了多項節(jié)能降耗的措施，希望能夠達(dá)到一種節(jié)能降耗的功效，能夠促進(jìn)我國光伏多晶硅產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
關(guān)鍵詞：太陽能；可再生；多晶硅；硅芯熱啟動技術(shù)；TCS提純
1我國光伏多晶硅的發(fā)展現(xiàn)狀
我國多晶硅產(chǎn)業(yè)發(fā)展開始于2005年，當(dāng)時多晶硅生產(chǎn)技術(shù)都控制在外企手中。國內(nèi)企業(yè)通過引進(jìn)吸收的策略逐步擺脫了國外的技術(shù)封鎖，為國內(nèi)多晶硅產(chǎn)業(yè)的跨越式發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。隨著多晶硅工藝技術(shù)的日趨成熟，以及大規(guī)模裝置的迅速投產(chǎn)，截至2018年底國內(nèi)多晶硅產(chǎn)能達(dá)到38.8萬噸/年，占全球產(chǎn)能的65%。由于多晶硅生產(chǎn)過程需要消耗大量的電能，因此國內(nèi)主要多晶硅企業(yè)的產(chǎn)能逐步向資源優(yōu)勢地區(qū)轉(zhuǎn)移，新疆、內(nèi)蒙、四川地區(qū)的產(chǎn)能超過了國內(nèi)多晶硅總產(chǎn)能的80%以上。伴隨著產(chǎn)能向資源優(yōu)勢地區(qū)的不斷集中，多晶硅行業(yè)不可避免的出現(xiàn)了產(chǎn)能階段性過剩，行業(yè)利潤逐步下降，生產(chǎn)企業(yè)面臨很大的成本壓力，因此選擇高品質(zhì)、低能耗及投資省的多晶硅生產(chǎn)工藝是廣大生產(chǎn)企業(yè)生存的必然選擇。
2我國多晶硅生產(chǎn)的流程
我國多晶硅的生產(chǎn)方式以改良西門子法為主，改良西門子法生產(chǎn)多晶硅主要有制氫、TCS合成裝置、精餾裝置、還原裝置、還原尾氣回收、產(chǎn)品整理、三廢處理和輔助公用工程等工序組成。冶金級硅、STC、氫氣和催化劑在反應(yīng)器中合成TCS，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)精餾裝置分離提純，精餾提純分離出的STC送至TCS合成裝置循環(huán)使用，高純TCS送至還原裝置進(jìn)一步反應(yīng)，生產(chǎn)多晶硅產(chǎn)品，進(jìn)過后處理破碎包裝后外賣。還原裝置副產(chǎn)物經(jīng)尾氣回收裝置分離出的TCS和氫氣送至還原裝置循環(huán)使用，副產(chǎn)物STC作為原料送至TSC合成裝置進(jìn)行氫化反應(yīng)生產(chǎn)TCS，繼而重復(fù)利用。
3光伏多晶硅生產(chǎn)的節(jié)能降耗的舉措
3.1多對棒的大型還原爐節(jié)能技術(shù)的開發(fā)
還原爐越大，單爐的產(chǎn)量就會增大，能量利用效率就越高，采用大型還原爐能有效利用熱量，降低熱量損失。目前生產(chǎn)企業(yè)中不同的還原爐的實際電耗為：18對棒的還原爐其電耗約為70kWh/kgSi、24對棒的還原爐其電耗約為60kWh/kgSi、48對棒的還原爐其電耗約45kWh/kgSi。近十年我國還原爐從起初進(jìn)口的18對棒還原爐發(fā)展到今天的完全國產(chǎn)化的72對棒還原爐，取得巨大的進(jìn)步。通過還原爐的大型化和國產(chǎn)化，提高了多晶硅還原爐的工作效率，降低了設(shè)備投資費用，大幅降低了能耗，部分還原爐能耗達(dá)到世界先進(jìn)水平，為我國的光伏產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)跨越式發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。我國還應(yīng)該著力于新材料、新工藝、新技術(shù)，加大研發(fā)力度，生產(chǎn)出更高效更節(jié)能的還原爐，提高還原爐的單位產(chǎn)量，提高效率和質(zhì)量，降低能耗。
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