自動化多晶硅還原爐清洗系統(tǒng)為光伏行業(yè)實現(xiàn)“雙碳目標”助力
時間:2022-07-11 15:55:00作者:LeeZhou來源:德高潔清潔設備分享到:QQ空間新浪微博騰訊微博人人網微信
在“雙碳目標”的背景下,光伏成為可再生能源實現(xiàn)雙碳目標的主要助力
,多晶硅料位于光伏產業(yè)鏈的最上游,行業(yè)壁壘較高
,且具備周期性兼資源屬性
,當前全球硅料供需緊平衡,多晶硅料國產替代效應顯著
,進一步掌握全球供給話語權。隨著國內多晶硅價格不斷上升
,產能持續(xù)擴張,通威股份
、保利協(xié)鑫
、新疆大全等一線多晶硅企業(yè)也開啟了擴產之路
,若現(xiàn)有擴產計劃全部如期達產
,2022年我國多晶硅產能有望達到95萬噸,較2020年增長126%
。
改良西門子法是目前生產多晶硅最為成熟
、可靠
、投產速度最快的工藝
,因其具有節(jié)能降耗顯著、成本低
、質量好、采用綜合利用技術
,對環(huán)境不產生污染等優(yōu)勢
,被國內外多晶硅生產企業(yè)廣泛采用。根據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會的數(shù)據(jù)顯示:2019年全球多晶硅產量中采用改良西門子法生產多晶硅占比高達97.8%
;這一現(xiàn)象在我國也不例外,2020年國內采用改良西門子法生產多晶硅約占全國總產量的97.2%
。
多晶硅還原爐作為改良西門子法生產的核心設備
,也是決定其產能、能耗
、環(huán)保指標以及可靠性、安全性的關鍵因素
。多晶硅的生產過程中,對還原爐的沉積環(huán)境的潔凈度要求特別高
,多晶硅還原爐內表面要求潔凈、光滑
,甚至達到呈鏡面要求
。任何顆粒性雜質、油脂等物質余留在爐內
,都會對產品質量造成影響。還原爐鐘罩污染物易造成內表面熱量反射減少
,熱場分布不均勻,生產能耗增加
,硅芯擊不穿或產品質量污染
,從而引起多晶硅生產成本的上升,生產效率的下降
,因此對還原爐內的清洗十分必要。
針對還原爐的清洗,其中清洗和烘干是不可缺少的環(huán)節(jié)
,過去以人工清洗為主
,不安全,不環(huán)保
,清洗的一致性也難以保證
,清洗效果差,自動化程度低
,效率不高
。隨著科技的發(fā)展
,還原爐清洗方式也逐漸從人工清洗向機械化清洗發(fā)展
,然而現(xiàn)有清洗技術多存在多晶硅還原爐清洗烘干不安全
,不環(huán)保
,不具有一致性和均勻性
,清洗效果差
,自動化程度低,效率不高的缺陷
。
為解決現(xiàn)有技術存在的諸多問題,德高潔自主研發(fā)并投入使用了一款自動化高壓水多晶硅還原爐鐘罩清洗系統(tǒng)
,系統(tǒng)充分發(fā)揮高壓水的技術優(yōu)勢,結合全面電子化自動操作
,用PLC+觸摸屏柔性自動控制系統(tǒng)
,實現(xiàn)對還原爐鐘罩的自動清洗和烘干
。系統(tǒng)管理操作簡單
、自動化程度強、能顯著提高還原爐清洗效率
、降低設備損耗
。確保還原爐鐘罩達到“無油
、無水、無塵”標準化生產環(huán)境,為多晶硅生產純度
、質量提升助力
。
其工作原理是以高壓水射流為動力自驅動三維自動旋轉噴頭
,形成360°的網狀噴射表面
,完成鐘罩內部表面的水力掃射,用專用清洗劑等為主要清洗液
,用純水(去離子水或叫脫鹽水)漂洗,用高純水沖洗
,完成清洗過程。其后用經過三級凈化(10萬級)的純凈空氣
,梯級加熱
,保證烘干完的鐘罩不再結露,可直接進入生產作業(yè)
。全密閉式清洗烘干系統(tǒng),使污染物(廢氣
、廢水等)在受控的條件下
,按設計出口排放
,基本消除了對現(xiàn)場及操作人員的污染
。
德高潔高壓水
多晶硅還原爐鐘罩自動清洗系統(tǒng),一套系統(tǒng)可以實現(xiàn)多種型號鐘罩的自動清洗烘干
,清洗烘干時間、溫度
、清洗、漂洗液的選擇工藝參數(shù)可以根據(jù)需要自行調整設定
,同時具有半自動或手動功能。節(jié)省了人力物力
,大大降低勞動強度
。一次吊裝在一個工作臺上完成全部清洗
、烘干過程
。根據(jù)客戶需求,還可根據(jù)使用方不同鐘罩、車間廠房的情況
,能源條件不同
,提供個性化設計
。
隨著科學技術的不斷發(fā)展,多晶硅生產工藝也是多樣化
,除多晶硅主流制備工藝改良西門子法以外
,其中硅烷硫化床法頗受關注
,硅烷硫化床工藝所產出顆粒硅雖然相比棒狀硅有諸多優(yōu)勢,但技術壁壘較高
,目前國內僅有保利協(xié)鑫掌握硅烷流化床工藝
,預計未來仍以改良西門子法為主。故而