自動化多晶硅還原爐清洗系統(tǒng)為光伏行業(yè)實(shí)現(xiàn)“雙碳目標(biāo)”助力

    時(shí)間:2022-07-11 15:55:00作者:LeeZhou來源:德高潔清潔設(shè)備分享到:QQ空間新浪微博騰訊微博人人網(wǎng)微信

    在“雙碳目標(biāo)”的背景下,光伏成為可再生能源實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的主要助力,多晶硅料位于光伏產(chǎn)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(dāng)前全球硅料供需緊平衡,多晶硅料國產(chǎn)替代效應(yīng)顯著,進(jìn)一步掌握全球供給話語權(quán)。隨著國內(nèi)多晶硅價(jià)格不斷上升,產(chǎn)能持續(xù)擴(kuò)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(kuò)產(chǎn)之路,若現(xiàn)有擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃全部如期達(dá)產(chǎn),2022年我國多晶硅產(chǎn)能有望達(dá)到95萬噸,較2020年增長126%。

    改良西門子法是目前生產(chǎn)多晶硅最為成熟、可靠、投產(chǎn)速度最快的工藝,因其具有節(jié)能降耗顯著、成本低、質(zhì)量好、采用綜合利用技術(shù),對環(huán)境不產(chǎn)生污染等優(yōu)勢,被國內(nèi)外多晶硅生產(chǎn)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(chǎn)量中采用改良西門子法生產(chǎn)多晶硅占比高達(dá)97.8%;這一現(xiàn)象在我國也不例外,2020年國內(nèi)采用改良西門子法生產(chǎn)多晶硅約占全國總產(chǎn)量的97.2%。
     
    德高潔第五代高壓水自動化多晶硅還原爐鐘罩清洗系統(tǒng)

    多晶硅還原爐作為改良西門子法生產(chǎn)的核心設(shè)備,也是決定其產(chǎn)能、能耗、環(huán)保指標(biāo)以及可靠性、安全性的關(guān)鍵因素。多晶硅的生產(chǎn)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(nèi)表面要求潔凈、光滑,甚至達(dá)到呈鏡面要求。任何顆粒性雜質(zhì)、油脂等物質(zhì)余留在爐內(nèi),都會對產(chǎn)品質(zhì)量造成影響。還原爐鐘罩污染物易造成內(nèi)表面熱量反射減少,熱場分布不均勻,生產(chǎn)能耗增加,硅芯擊不穿或產(chǎn)品質(zhì)量污染,從而引起多晶硅生產(chǎn)成本的上升,生產(chǎn)效率的下降,因此對還原爐內(nèi)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(jī)械化清洗發(fā)展,然而現(xiàn)有清洗技術(shù)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(shù)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(shù)優(yōu)勢,結(jié)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(shí)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(qiáng)、能顯著提高還原爐清洗效率、降低設(shè)備損耗。確保還原爐鐘罩達(dá)到“無油、無水、無塵”標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)環(huán)境,為多晶硅生產(chǎn)純度、質(zhì)量提升助力。

    其工作原理是以高壓水射流為動力自驅(qū)動三維自動旋轉(zhuǎn)噴頭,形成360°的網(wǎng)狀噴射表面,完成鐘罩內(nèi)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(jīng)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(jié)露,可直接進(jìn)入生產(chǎn)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(shè)計(jì)出口排放,基本消除了對現(xiàn)場及操作人員的污染。
     
    德高潔多晶硅還原爐鐘罩自動清洗系統(tǒng)控制機(jī)構(gòu)

    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(shí)現(xiàn)多種型號鐘罩的自動清洗烘干,清洗烘干時(shí)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(diào)整設(shè)定,同時(shí)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(qiáng)度。一次吊裝在一個(gè)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(gè)性化設(shè)計(jì)。

    隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,多晶硅生產(chǎn)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(guān)注,硅烷硫化床工藝所產(chǎn)出顆粒硅雖然相比棒狀硅有諸多優(yōu)勢,但技術(shù)壁壘較高,目前國內(nèi)僅有保利協(xié)鑫掌握硅烷流化床工藝,預(yù)計(jì)未來仍以改良西門子法為主。故而,在以改良西門子法為多晶硅生產(chǎn)主流工藝的當(dāng)下,為確保對晶硅的產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)安全、生產(chǎn)效率不受影響,多晶硅還原爐的清洗作業(yè)不容忽視。

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