郭宏才

摘 要：隨著社會的進(jìn)步，人們素質(zhì)的提高，節(jié)能環(huán)保發(fā)展意識已深入人心。因此，多晶硅生產(chǎn)中節(jié)能降耗的發(fā)展需求愈發(fā)強(qiáng)烈。筆者就多晶硅生產(chǎn)發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行簡要分析，并深入探究其節(jié)能降耗的策略思路。

關(guān)鍵詞：多晶硅;生產(chǎn);節(jié)能降耗

長久以來，在全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過程中，造成了環(huán)境問題頻發(fā)以及能源過多消耗。因此，近些年世界各國紛紛加大新能源研發(fā)力度。在眾多新能源當(dāng)中，太陽能作為可再生的清潔能源得到了世界各國的廣泛關(guān)注，并在太陽能發(fā)電領(lǐng)域的應(yīng)用效果十分理想。多晶硅是太陽能發(fā)電所需的重要材料，其技術(shù)水平直接影響行業(yè)發(fā)展。

1 淺析國內(nèi)多晶硅發(fā)展的近況

我國對于環(huán)境以及能源方面的保護(hù)一直都保持著高度重視的狀態(tài)，先后也出臺了一系列的有關(guān)于環(huán)境及能源保護(hù)方面的政策，也取得了一定程度的效果;但是，由于有許多的能源都屬于不可再生的能源，即使國家再怎么出臺相應(yīng)的政策這種不可再生能源還是會在不斷地減少。因此，國家開始加大對一些可再生能源以及綠色能源的開發(fā)、研究以及探索，對這些能源也越來越重視起來?，F(xiàn)今氣候變暖對全球的影響越來越惡劣，這也使得開發(fā)和研究新能源就更加迫在眉睫，越來越重要的事情。目前，多晶硅是太陽能發(fā)電中的最主要的材料，同是也是可再生能源，因此，多晶硅的發(fā)展也受到了世界各國的關(guān)注和重視。最近幾年國內(nèi)多晶硅得到了高速發(fā)展的同時也帶動了與之有關(guān)的各相關(guān)產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)及發(fā)展，但由于受到國際環(huán)境和金融危機(jī)的影響使得國內(nèi)多晶硅出現(xiàn)生產(chǎn)過剩的現(xiàn)象越來越嚴(yán)重，從而使國內(nèi)多晶硅市場競爭越來越強(qiáng)烈，進(jìn)而使其價格一直走下坡路，也使得生產(chǎn)企業(yè)面臨巨大的生存壓力。

2 探析多晶硅生產(chǎn)過程中節(jié)降耗的措施

2.1 整合還原工藝降低能耗

2.1.1 優(yōu)化大型還原爐

多晶硅生產(chǎn)所需的必要設(shè)備是還原爐，大量的事實證明還原爐越小在生產(chǎn)中所消耗的能量就會越多。國內(nèi)還原爐的技術(shù)及發(fā)展雖然得到了一定的提升，在節(jié)能降耗上也取得了一定的成績，但相比于發(fā)達(dá)國家而言還存在著很大的差距。因此，我國應(yīng)該加大力度對大型還原爐的整合、研究，如果研發(fā)出更大的還原爐，那么在生產(chǎn)中的產(chǎn)量得到明顯提高的同時所消耗的能量也會越來越少，從而實現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。

2.1.2 運用硅芯熱啟動技術(shù)

硅芯熱啟動技術(shù)是一種較為普遍使用的節(jié)能技術(shù)，這是由于它在生產(chǎn)的過程中起到很好的節(jié)能降耗的作用。①通過降低硅芯爐的溫度來達(dá)到節(jié)能的目標(biāo)。其主要是在使用時要對預(yù)熱等離子再對等離子體進(jìn)行加熱來使硅芯爐的溫度得到有效地降低并將電壓擊穿;②降低硅芯的導(dǎo)電率?？梢赃m當(dāng)?shù)靥砑右恍╇s質(zhì)的方法來有效地降低硅芯的導(dǎo)電率并以此為降低在生產(chǎn)中所使用的電流和溫度，從而實現(xiàn)節(jié)能降耗的目標(biāo)。

2.1.3 優(yōu)化電控系統(tǒng)

在生產(chǎn)多晶硅的全過程中需要滄海橫流巨大的電能，如果對其電控系統(tǒng)進(jìn)行有效地優(yōu)化就可以大大地減少生產(chǎn)所需的電能。在生產(chǎn)的過程中要根據(jù)生產(chǎn)的實際工藝及相關(guān)條件來對電壓和電流進(jìn)行合理地調(diào)節(jié)，使電壓和電流間得到最優(yōu)的結(jié)合。另外還可以設(shè)計一些特殊的電控系統(tǒng)來降低電磁及其他輻射對多晶硅的破壞，理而使倒?fàn)t的次數(shù)得到有效地控制，進(jìn)而實現(xiàn)節(jié)能降耗的目標(biāo)。

2.2 完善TCS提純管理

TCS提純是多晶硅生產(chǎn)中主要工序環(huán)節(jié)，期間需消耗大量能量，因此不利于實現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。為實現(xiàn)TCS提純工序的節(jié)能降耗目的，可采取反應(yīng)式精餾技術(shù)，此技術(shù)手段能較好的處理B、P等大部分雜質(zhì)，且有效減少精餾塔與理論板層數(shù)，同時還能更好的控制能量與溫差配對進(jìn)行精餾。另外，還可利用熱集成管理技術(shù)管控完善能耗問題。

2.3 完善尾氣干法回收技術(shù)

在多晶硅生產(chǎn)當(dāng)中，尾氣干法回收技術(shù)作為精餾系統(tǒng)主要內(nèi)容，為實現(xiàn)生產(chǎn)節(jié)能降耗有著重要作用。它運用冷凝、壓縮以及吸附等技術(shù)措施手段，有效分離氫氣、TCS以及 HCL 等物質(zhì)，并將它們傳送到各工藝環(huán)節(jié)循環(huán)利用。由此可見，尾氣干法回收系統(tǒng)對于多晶硅生產(chǎn)節(jié)能降耗改造具有積極意義，它既能有效降低有害氣體排放帶來的危害，還能實現(xiàn)對廢氣的循環(huán)利用。

2.4 著重廢物與廢熱利用問題

進(jìn)行多晶硅產(chǎn)生時，往往有著許多廢物與廢熱產(chǎn)生，將它們進(jìn)行回收利用，可實現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。傳統(tǒng)多晶硅制造工藝，產(chǎn)生大量高鹽廢水，它們不僅污染環(huán)境，處理起來也十分麻煩，因此需采用全新工藝手段把它們有效利用起來。業(yè)內(nèi)已有部分企業(yè)采取焚燒廢氣的辦法，對廢水進(jìn)行回收利用，這種方法處理廢水效果十分理想。對于生產(chǎn)中廢熱的利用，也能很好的實現(xiàn)企業(yè)節(jié)能降耗的目的，因此需要改進(jìn)工藝提高廢熱利用率。

2.5 形成多晶硅產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展

加快推進(jìn)多晶硅產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展，進(jìn)而實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展節(jié)能降耗的目的。充分結(jié)合地方水電以及礦產(chǎn)等資源優(yōu)勢，圍繞工業(yè)硅、高純度多晶硅以及太陽能電池等作為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，同時完善相關(guān)配套產(chǎn)業(yè)，進(jìn)而形成相對集聚的產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式，如此便能更好的達(dá)到原輔材料的高效利用，最終實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展一體化以及節(jié)能降耗發(fā)展道路。

3 結(jié)語

綜上所述，多晶硅是太陽能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要基石，其發(fā)展當(dāng)中有機(jī)融合節(jié)能降耗技術(shù)已然成為行業(yè)趨勢。因此，加快推進(jìn)多晶硅生產(chǎn)中節(jié)能降耗應(yīng)用，認(rèn)真分析研究其節(jié)能降耗設(shè)計策略思路，從而實現(xiàn)產(chǎn)品低成本高品質(zhì)，以此推動我國太陽能產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]李俊杰.多晶硅生產(chǎn)過程節(jié)能優(yōu)化研究[D].天津：天津大學(xué)，2017.