論文類別:專家論文
作 者:佚名
所在地區:多晶硅生產節能降耗研究
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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的環境資源問題。多晶硅是光伏和半導體產業的重要組成部分,多晶硅工業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狀、特點及生產流程,并提出了多項節能降耗的措施,希望能夠達到一種節能降耗的功效,能夠促進我國光伏多晶硅產業的發展。
關鍵詞:太陽能;可再生;多晶硅;硅芯熱啟動技術;TCS提純
1我國光伏多晶硅的發展現狀
我國多晶硅產業發展開始于2005年,當時多晶硅生產技術都控制在外企手中。國內企業通過引進吸收的策略逐步擺脫了國外的技術封鎖,為國內多晶硅產業的跨越式發展奠定了技術基礎。隨著多晶硅工藝技術的日趨成熟,以及大規模裝置的迅速投產,截至2018年底國內多晶硅產能達到38.8萬噸/年,占全球產能的65%。由于多晶硅生產過程需要消耗大量的電能,因此國內主要多晶硅企業的產能逐步向資源優勢地區轉移,新疆、內蒙、四川地區的產能超過了國內多晶硅總產能的80%以上。伴隨著產能向資源優勢地區的不斷集中,多晶硅行業不可避免的出現了產能階段性過剩,行業利潤逐步下降,生產企業面臨很大的成本壓力,因此選擇高品質、低能耗及投資省的多晶硅生產工藝是廣大生產企業生存的必然選擇。
2我國多晶硅生產的流程
我國多晶硅的生產方式以改良西門子法為主,改良西門子法生產多晶硅主要有制氫、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器中合成TCS,反應產物經精餾裝置分離提純,精餾提純分離出的STC送至TCS合成裝置循環使用,高純TCS送至還原裝置進一步反應,生產多晶硅產品,進過后處理破碎包裝后外賣。還原裝置副產物經尾氣回收裝置分離出的TCS和氫氣送至還原裝置循環使用,副產物STC作為原料送至TSC合成裝置進行氫化反應生產TCS,繼而重復利用。
3光伏多晶硅生產的節能降耗的舉措
3.1多對棒的大型還原爐節能技術的開發
還原爐越大,單爐的產量就會增大,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。目前生產企業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口的18對棒還原爐發展到今天的完全國產化的72對棒還原爐,取得巨大的進步。通過還原爐的大型化和國產化,提高了多晶硅還原爐的工作效率,降低了設備投資費用,大幅降低了能耗,部分還原爐能耗達到世界先進水平,為我國的光伏產業實現跨越式發展奠定了基礎。我國還應該著力于新材料、新工藝、新技術,加大研發力度,生產出更高效更節能的還原爐,提高還原爐的單位產量,提高效率和質量,降低能耗。
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