自动化多晶(jīng)硅还原炉清洗系统为光伏行业实(shí)现“双碳目标”助力
时间:2022-07-11 15:55:00作者:LeeZhou来源:www.91洁清洁设备(bèi)
在“双碳目标”的背景下,光伏成为可再生能源实(shí)现双(shuāng)碳目标的主要助力,多晶硅料位于光伏产业链的最上(shàng)游,行业壁垒较高,且具备周期性兼资(zī)源属性,当前全球硅料供需紧平衡,多晶硅料国产替代效应显著,进一步掌握全球供给话语权。随着(zhe)国内多晶硅价格不断上升,产能持续(xù)扩张,通威股份、保利协鑫、新疆大全等一线多晶硅企业也开启(qǐ)了扩产之路,若现有(yǒu)扩(kuò)产计划全部如期达产,2022年我国多晶硅产能有望达到95万(wàn)吨,较2020年增长126%。
改良西门子法是目前生产(chǎn)多晶(jīng)硅最为成熟、可靠、投产速度最快的工艺(yì),因(yīn)其具有节能(néng)降耗显著、成本低、质量好、采用(yòng)综合利用技术,对环境不产生污染等优势,被国内外多晶硅生产(chǎn)企业广泛采用。根据中国光(guāng)伏行(háng)业协会的数据显示:2019年全球多晶硅产量中采用改良西门子法生(shēng)产多晶硅占比(bǐ)高达97.8%;这一现象在我国也(yě)不例(lì)外,2020年国内(nèi)采(cǎi)用改良西门子(zǐ)法生产多晶硅约(yuē)占全国(guó)总产量的97.2%。

多晶硅(guī)还原炉作为改(gǎi)良西门子法(fǎ)生产的核心设备,也是(shì)决定其产(chǎn)能、能耗、环保指标(biāo)以及可(kě)靠性、安全性的关键因素。多晶硅的(de)生产过程(chéng)中,对还(hái)原炉的(de)沉积(jī)环境的(de)洁净度要求特别高,多晶硅还原(yuán)炉内表面要(yào)求洁净、光滑,甚(shèn)至达到呈镜面要求。任何颗粒(lì)性杂(zá)质、油(yóu)脂等物质余留在炉内,都会对(duì)产品质量造成(chéng)影响。还原炉钟罩污染物易造成内表面热量反射减少,热场分布不均匀,生产能耗增加,硅芯击(jī)不穿或产品质(zhì)量(liàng)污染(rǎn),从而引起多晶硅生产成本的上升,生产(chǎn)效(xiào)率的下降,因此对还原炉内的清洗(xǐ)十分必要(yào)。
针对还原炉的(de)清洗,其中清洗和(hé)烘干是不可缺少的环节,过去以人工(gōng)清洗为主,不安(ān)全,不环保,清洗的一致(zhì)性也难以保证,清(qīng)洗效果差(chà),自动化程度低,效率不高。随着科技的发展(zhǎn),还原炉(lú)清洗方式(shì)也逐渐从人工清洗向机械化清(qīng)洗发展,然而现有清洗技术多存在多晶(jīng)硅还(hái)原炉清洗烘干不安全,不环保,不具有一致性(xìng)和均(jun1)匀性,清(qīng)洗效果差(chà),自动化程度(dù)低,效(xiào)率不高的(de)缺陷(xiàn)。
为解决现有技术存在的诸多问题,www.91洁自主研发并投入使用了一款自动化高压水多晶硅还原炉钟罩清洗系统,系统充分发挥高压水的技术优(yōu)势,结合全面电子化(huà)自动操作,用PLC+触摸屏柔性自动控制系统,实现(xiàn)对还原炉钟罩的(de)自动清洗和烘干。系统管理操作简单(dān)、自动化程度强、能显著提高还原炉(lú)清洗效率、降低(dī)设备损(sǔn)耗(hào)。确保还原炉钟罩达到(dào)“无油(yóu)、无水(shuǐ)、无尘”标准(zhǔn)化生产环境,为多晶硅生产纯度、质量提升助力。
其工(gōng)作原理是以高压水射流为动力自驱动三(sān)维自动旋转喷头(tóu),形(xíng)成360°的网状喷射表面,完成钟罩(zhào)内部表(biǎo)面的水力扫射,用专用清洗剂等为主要清洗(xǐ)液,用纯水(去离子水或叫脱盐(yán)水)漂洗,用高纯水冲洗,完成清洗过程。其后(hòu)用(yòng)经过三级净化(10万级)的(de)纯净空(kōng)气,梯级加热,保证烘干完的钟罩(zhào)不再结露,可直接进入生产作业。全密闭式清(qīng)洗烘(hōng)干系统,使(shǐ)污染(rǎn)物(废气、废水等)在受控的条件下(xià),按设计出口排放,基本消(xiāo)除了对现场及操作人员的污染(rǎn)。

www.91洁高(gāo)压水多晶硅还原炉钟罩自动清洗系统(tǒng),一(yī)套系统可以实现多种型号钟罩(zhào)的自动清洗烘干,清洗(xǐ)烘干时间、温度、清洗、漂洗液的选择工艺参数可(kě)以根据需要自行调整设(shè)定,同时(shí)具(jù)有半自动或(huò)手动功能。节省了(le)人力物力,大大降低劳(láo)动强度。一次吊装在一个工作台上完成全部清洗、烘干过程。根据客户需求,还可根据使用(yòng)方不(bú)同钟罩、车间厂房(fáng)的情(qíng)况,能源条(tiáo)件不同(tóng),提供个性化设计。
随着科学技术的不断发展,多晶硅生产工艺也是多样化(huà),除多(duō)晶硅主流制备工艺改良西门子(zǐ)法以外,其中硅烷硫化床法颇受关注,硅(guī)烷(wán)硫化床工艺所产出颗(kē)粒硅虽然相比棒状硅有诸多优(yōu)势,但技术壁垒较(jiào)高,目前国内仅有保利(lì)协鑫掌握硅烷流化床工艺,预计未来仍以(yǐ)改良西门子法为主。故(gù)而,在以改良西门(mén)子法为多晶(jīng)硅生产主流工艺的当(dāng)下,为确保对晶硅的产品质量、生产安全、生产效率不受影响,多晶硅还原炉的清洗作业不容忽视。
改良西门子法是目前生产(chǎn)多晶(jīng)硅最为成熟、可靠、投产速度最快的工艺(yì),因(yīn)其具有节能(néng)降耗显著、成本低、质量好、采用(yòng)综合利用技术,对环境不产生污染等优势,被国内外多晶硅生产(chǎn)企业广泛采用。根据中国光(guāng)伏行(háng)业协会的数据显示:2019年全球多晶硅产量中采用改良西门子法生(shēng)产多晶硅占比(bǐ)高达97.8%;这一现象在我国也(yě)不例(lì)外,2020年国内(nèi)采(cǎi)用改良西门子(zǐ)法生产多晶硅约(yuē)占全国(guó)总产量的97.2%。

多晶硅(guī)还原炉作为改(gǎi)良西门子法(fǎ)生产的核心设备,也是(shì)决定其产(chǎn)能、能耗、环保指标(biāo)以及可(kě)靠性、安全性的关键因素。多晶硅的(de)生产过程(chéng)中,对还(hái)原炉的(de)沉积(jī)环境的(de)洁净度要求特别高,多晶硅还原(yuán)炉内表面要(yào)求洁净、光滑,甚(shèn)至达到呈镜面要求。任何颗粒(lì)性杂(zá)质、油(yóu)脂等物质余留在炉内,都会对(duì)产品质量造成(chéng)影响。还原炉钟罩污染物易造成内表面热量反射减少,热场分布不均匀,生产能耗增加,硅芯击(jī)不穿或产品质(zhì)量(liàng)污染(rǎn),从而引起多晶硅生产成本的上升,生产(chǎn)效(xiào)率的下降,因此对还原炉内的清洗(xǐ)十分必要(yào)。
针对还原炉的(de)清洗,其中清洗和(hé)烘干是不可缺少的环节,过去以人工(gōng)清洗为主,不安(ān)全,不环保,清洗的一致(zhì)性也难以保证,清(qīng)洗效果差(chà),自动化程度低,效率不高。随着科技的发展(zhǎn),还原炉(lú)清洗方式(shì)也逐渐从人工清洗向机械化清(qīng)洗发展,然而现有清洗技术多存在多晶(jīng)硅还(hái)原炉清洗烘干不安全,不环保,不具有一致性(xìng)和均(jun1)匀性,清(qīng)洗效果差(chà),自动化程度(dù)低,效(xiào)率不高的(de)缺陷(xiàn)。
为解决现有技术存在的诸多问题,www.91洁自主研发并投入使用了一款自动化高压水多晶硅还原炉钟罩清洗系统,系统充分发挥高压水的技术优(yōu)势,结合全面电子化(huà)自动操作,用PLC+触摸屏柔性自动控制系统,实现(xiàn)对还原炉钟罩的(de)自动清洗和烘干。系统管理操作简单(dān)、自动化程度强、能显著提高还原炉(lú)清洗效率、降低(dī)设备损(sǔn)耗(hào)。确保还原炉钟罩达到(dào)“无油(yóu)、无水(shuǐ)、无尘”标准(zhǔn)化生产环境,为多晶硅生产纯度、质量提升助力。
其工(gōng)作原理是以高压水射流为动力自驱动三(sān)维自动旋转喷头(tóu),形(xíng)成360°的网状喷射表面,完成钟罩(zhào)内部表(biǎo)面的水力扫射,用专用清洗剂等为主要清洗(xǐ)液,用纯水(去离子水或叫脱盐(yán)水)漂洗,用高纯水冲洗,完成清洗过程。其后(hòu)用(yòng)经过三级净化(10万级)的(de)纯净空(kōng)气,梯级加热,保证烘干完的钟罩(zhào)不再结露,可直接进入生产作业。全密闭式清(qīng)洗烘(hōng)干系统,使(shǐ)污染(rǎn)物(废气、废水等)在受控的条件下(xià),按设计出口排放,基本消(xiāo)除了对现场及操作人员的污染(rǎn)。

www.91洁高(gāo)压水多晶硅还原炉钟罩自动清洗系统(tǒng),一(yī)套系统可以实现多种型号钟罩(zhào)的自动清洗烘干,清洗(xǐ)烘干时间、温度、清洗、漂洗液的选择工艺参数可(kě)以根据需要自行调整设(shè)定,同时(shí)具(jù)有半自动或(huò)手动功能。节省了(le)人力物力,大大降低劳(láo)动强度。一次吊装在一个工作台上完成全部清洗、烘干过程。根据客户需求,还可根据使用(yòng)方不(bú)同钟罩、车间厂房(fáng)的情(qíng)况,能源条(tiáo)件不同(tóng),提供个性化设计。
随着科学技术的不断发展,多晶硅生产工艺也是多样化(huà),除多(duō)晶硅主流制备工艺改良西门子(zǐ)法以外,其中硅烷硫化床法颇受关注,硅(guī)烷(wán)硫化床工艺所产出颗(kē)粒硅虽然相比棒状硅有诸多优(yōu)势,但技术壁垒较(jiào)高,目前国内仅有保利(lì)协鑫掌握硅烷流化床工艺,预计未来仍以(yǐ)改良西门子法为主。故(gù)而,在以改良西门(mén)子法为多晶(jīng)硅生产主流工艺的当(dāng)下,为确保对晶硅的产品质量、生产安全、生产效率不受影响,多晶硅还原炉的清洗作业不容忽视。
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