1、節能評估報告目 錄前 言11 評估依據31.1 節能評估報告編制目的31.2 節能評估報告編制依據31.2.1技術文件31.2.2 有關法律、法規31.2.3 有關指導性文件41.2.4 國家行業標準、規范規程41.3 節能評估報告編制內容62 項目概況82.1 建設單位基本情況82.1.1 項目名稱及項目建設單位82.1.2 企業概況82.2 項目基本情況82.2.1 項目由來82.2.2 項目建設規模及內容102.2.3 項目實施進度112.3 項目工藝方案112.3.1 工藝流程簡述112.3.2 三氯化磷項目總平面布置122.4 項目的主要技術經濟指標132.5 項目用能概況142.5

2、.1 項目主要用能設備和供、用能系統142.5.2 項目主要能源消耗結構142.5.3 能源消耗平衡表163 能源供應情況分析評估173.1 項目所在地能源供應條件及消費情況173.2 項目能源消費對當地能源消費的影響183.3環境保護實施情況184 項目建設方案節能評估214.1 項目選址、總平面布置評估214.1.1 項目選址節能評估214.1.2 總平面布置評估214.2 生產工藝、技術方案評估224.3 主要用能工序節能評估234.4 項目主要耗能設備選型評估244.4.1 自控設備選擇244.4.2 主要設備制造標準264.4.3主要耗能設備一覽表274.5供電系統284.6 供熱系

3、統294.7 輔助生產系統能源利用狀況分析評估304.7.1供電照明系統304.7.2 自動控制系統304.7.3 變壓器系統304.7.4 電機系統314.7.5 暖通動力系統314.7.6 循環水冷卻系統314.8 附屬生產系統能源利用狀況分析314.9 其它設施能源利用狀況分析325 項目能源消耗水平評估335.1 項目能源消耗種類、來源335.2 能源加工轉換評估336節能對策措施和效果分析366.1 節能措施366.2 能源管理及能源計量配備376.3節能效果分析387 評估結論398 合理化建議409 附件41前 言為貫徹落實中華人民共和國節約能源法、國務院關于加強節能工作的決定、

4、國家發改委關于加強固定資產投資項目節能評估和審查工作的通知、江西省人民政府關于加強節能工作的實施意見（贛府發200624號）、景德鎮市人民政府關于進一步加強節能工作的意見（景府發200717號）、江西省工業固定資產投資項目節能評估和審查辦法（試行）贛工信節能字2011378號等文件精神和要求，重點能耗企業實施新建、改建和擴建的固定資產投資和技術改造項目必須按照要求進行節能評估和審查。對未進行節能審查或未通過節能審查的項目一律不得審批、核準，更不得開工建設。對擅自批準項目建設或不按照節能審查批復意見建設的，要追究直接責任人的責任。觸犯法律的，要依法予以處罰，具體按照江西省關于加強固定資產投資項目

5、節能評估和審查工作的通知執行。硅烷，也稱矽烷，化學式為SiH4的一種化合物。在室溫下，硅烷是一種易燃的氣體，在空氣中，無需外加火源，硅烷就可以自燃。硅烷氣是太陽能電池生產過程中不可或缺的材料，因為它是將硅分子附著于電池表面的最有效方式，通過硅烷分解成硅和氫得到提純硅。本項目通過氯硅烷歧化反應法新建年產500噸硅烷氣生產線，生產過程閉路，對節能環保有利，轉化率高，是當今最先進的硅烷生產技術。同時配套一條3萬噸冷氫化裝置和精餾裝置。項目主要利用冷氫化反應合成三氯氫硅，再利用氯硅烷兩步歧化反應來獲得硅烷。同時利用冷氫化處理還原生產產生的STC和硅烷生產中產生的STC。項目主要耗能設備有冷氫化反應器、

6、鍋爐、加熱器、循環泵、風機、加料泵、輸料泵、精餾塔等；硅烷法生產工業電子級硅料是化工類高耗能產品，能耗的高低直接影響產品的經濟效益。隨著電力、天然氣等能源價格的上漲，生產成本也在上升。同時，該產品生產工藝技術及裝備的先進性是決定產品能耗高低的主要因素。遵照省工信委江西省工業固定資產投資項目節能評估和審查辦法（試行）贛工信節能字2011378號文件相關規定，必須編制獨立的節能評估報告書，因此年產500噸硅烷項目必須進行工業系統設備和工藝水平的節能評估。1 評估依據1.1 節能評估報告編制目的及意義（1）評價項目是否符合國家、省、市有關節能法律、法規、規章和產業政策。（2）評價項目主要工藝、技術、

7、設備用能的合理性和先進性。（3）評價項目用能量及用能品種的合理性，核算項目能源經濟指標并評價其合理性和先進性。（4）為節能監察、監督管理工作部門提供可靠的決策依據。1.2 節能評估報告編制依據技術文件年產500噸硅烷項目可行性研究報告 有關法律、法規（1）中華人民共和國節約能源法（2）江西省實施節能法辦法（3）中華人民共和國可再生能源法（4）中華人民共和國電力法（5）江西省節約能源條例（6）中華人民共和國循環經濟促進法（7）江西省人民政府關于加強節能工作的實施意見（贛府發200624號）（8）景德鎮市人民政府關于進一步加強節能工作的意見（景府發200717號）（9）江西省工業固定資產投資項目節

8、能評估和審查辦法（試行）贛工信節能字2011378號 有關指導性文件（1）中國節能技術政策性綱要（國家發展改革委、科技部2006）（2）節能中長期專項規劃（3）關于固定資產投資工程項目可行性研究報告“節能篇（章）”編制和評估規定（4）節約用電管理辦法（5）重點用能單位節能管理辦法（原國家經貿委令第7號）（6）產品結構調整指導目錄（2011年本）（國家發改委第40號令） （7）部分工業行業淘汰落后生產工藝裝備和產品指導目錄(2010年本)(工產業2010第122號) （8）高耗能落后機電設備(產品)淘汰目錄(第一批)工節2009第67號（9）高耗能落后機電設備(產品)淘汰目錄(第二批)工節201

9、2第14號 （10）國家重點節能技術推廣目錄(第一批)國發2008 36號 （11）國家重點節能技術推廣目錄(第二批)國發2009 24號 （12）國家重點節能技術推廣目錄(第三批)國發2010 33號 （13）國家重點節能技術推廣目錄(第四批)國發201134號 （14）工業和信息化部節能機電設備(產品)推薦目錄(第一批)工節2009第41號 （15）工業和信息化部節能機電設備(產品)推薦目錄(第二批)工節2010第112號 （16）工業和信息化部節能機電設備(產品)推薦目錄(第三批)工節2011第42號（17）2011年國家節能中心固定資產投資項目節能評估報告編制指南 國家行業標準、規范規

10、程(1)工業類及行業標準工業企業總平面設計規范GB50187-1993工業企業能源管理導則GB/T15587-2008機械行業節能設計規范JBJ14-2004機械工廠年時基數設計標準JBT2-2000空氣壓縮站設計規范GB50029-2003容積式空氣壓縮機能效限定值及節能評價值GB19153-2003熱處理節能技術導則G/Z18718-2002評價企業合理用熱技術導則GB/T3486-93設備及管道絕熱技術通則GB4272-2008工業余熱術語、分類、等級及余熱資源量計算方法GB/T1028-2000(2)電氣專業供配電系統設計規范GB50052-2009民用建筑電氣設計規范JGJ 16-2

11、008評價企業合理用電技術導則GB/T3485-98低壓配電設計規范GB 50054-1995通用用電設備配電設計規范GB50055-9310kV及以下變電所設計規范GB50053-1994 電力變壓器經濟運行GB/T 13462-2008電力變壓器選用導則GB/T 17468-2008建筑照明設計標準GB50034-2004金屬鹵化物燈能效限定值及能效等級GB 20054-2006金屬鹵化物燈用鎮流器能效限定值及能效等級GB 20053-2006中小型三相異步電動機能效限定值及能效等級GB18613-2006三相異步電動機經濟運行GB12497-2006清水離心泵能效限定值及節能評價值GB1

12、9762-2005 (3)暖通專業城鎮供熱管網設計規范CJJ34-2010采暖通風與空氣調節設計規范GB50019-2003房間空氣調節器能效限定值及能源效率等級GB12021.3-2010散熱器恒溫控制閥JG/T 195-2007通風機能效限定值及節能評價值GB19761-2005(4)給排水專業節水型企業評價導則GB/T7119-2006建筑給水排水設計規范GB 50015-2003(2009年版)室外排水設計規范GB 50014-2006(2011年版)室外給水設計規范GB 50013-2006民用建筑節水設計標準GB 50555-2010污水排入城鎮下水道水質標準CJ343-2010節

13、水型生活器具CJ164-2002(5)燃氣專業燃氣燃燒器具安全技術條件GBl6914-2003城鎮燃氣設計規范GB50028-2006城鎮燃氣技術規范GB50494-2009(6)建筑專業公共建筑節能設計標準GB50189-2005建筑外門窗氣密、水密、抗風性能分析及檢測方法GB/T 7106-2008關于加強外墻保溫工程安全防火管理的緊急通知建質安20101039號建筑設計防火規范GB50016-2006建筑外門窗氣密、水密、抗風性能分析及檢測方法GB/T 7106-2008外墻外保溫工程技術規程JGJ144-2004全國民用建筑工程設計技術措施建質2009124(7)其它綜合能耗計算通則G

14、B/T2589-2008用能單位能源計量器具配備和管理通則GB17167-2006能源管理體系要求GB/T 23331-20091.3 節能評估報告編制內容（1）項目是否符合有關節能法律、法規、規章和產業政策，是否選用國家和省已公布淘汰的用能設備及國家和省產業政策限制內的產業序列和規模容量或行業已公布限制（或停止）的工藝；（2）項目用能條件、總量及用能品種是否合理；（3）項目能耗指標是否超過國家和地方規定的最高限額，是否達到同行業國內或國際先進水平；（4）項目是否符合國家、地方和行業節能設計規范、標準，主要工藝流程是否采用節能新技術；（5）用能計量儀器配備情況等；（6）單項節能工程項目（如熱電

15、聯產、集中供熱）和民用建筑能耗指標是否符合國家和地方能耗限額標準等。2 項目概況2.1 建設單位基本情況 2.1.1 項目名稱及項目建設單位項目名稱：年產500噸硅烷項目企業名稱：xxx公司企業性質：民營企業法定代表人：陸廷秀項目地址：江西省景德鎮市高新區產業園內2.1.2 企業概況江西景德半導體新材料有限公司是中電電氣集團旗下的一家全資子公司。公司成立于2008年4月，注冊資本5億元，公司員工總人數為459人，其中，本科及以上學歷146人，專業技術人員87人。公司總占地面積637畝，目前產能為1500噸/年，遠景目標為建成6000噸/年多晶硅生產線。公司集多晶硅原料科研、生產、銷售為一體，并

16、于集團其他子公司共同形成包括多晶硅料、拉晶切片、太陽能電池、組件、應用系統在內的完整光伏產業鏈，是集團緊跟國家能源發展政策，立足光伏產業的重要戰略部署。公司采用世界先進的第三代改良西門子技術，大流量、高沉積速度的還原爐技術，獨創高效循環生產工藝，利用西門子DCS控制系統，引進美國CDI尾氣回收技術，基本實現零排放標準。公司秉承遠見、創新、責任的理念，以安全、節能、環保為目標，以為世界輸出優質動力為使命，致力于建設世界一流多晶硅制造工廠。2.2 項目基本情況2.2.1 項目由來.1 項目建設背景和必要性硅烷是高科技領域必備的原材料。50年前，美國貝爾實驗室展示了世界上第一塊集成電路，開創了微電子

17、技術的先河。其中硅烷尤其是高純度硅烷，是制約集成電路可靠性和成品率的重要因素。硅烷的生產和使用由此進入人們的視野。此后，硅烷被廣泛應用于半導體元器件、液晶顯示器、硅材料太陽能電池等生產中。近年來十分熱門的發光二極管（LED）生產更是離不開硅烷氣體。硅烷電子特種氣體，尤其是高純電子氣體作為電子化工材料，是制約集成電路可靠性和成品率的重要因素。隨著電子信息技術的飛速發展，集成度越來越高，對基礎原材料的純度要求已經提高到了6N級(999999)，另外氣體的質量對芯片制造有很大影響，隨著電子消費品的升級換代，產品制造尺寸越來越大，產品成品率和缺陷控制越來越嚴格，整個電子工業界對電子氣體氣源純度，以及杜

18、絕輸送系統二次污染的要求越來越苛刻。超純、超凈、超前是電子氣體發展的方向。因此引進制備高純電子特種氣體技術更顯得迫在眉睫。目前有能力生產6N級以上高純電子氣體的只有少數國家，而高純氣體在電子產品、航空航天、高效太陽能電池、軍事工業方面有著廣泛的應用。目前國內廠家生產的產品尚不能全面滿足相關電子產品的需要，而且生產能力很小，只能用于制造低規格的產品，而超大規模集成電路所用的6N級別以上純度的氣體根本不能生產，還必須全部依靠進口來解決。這種狀況嚴重地制約著我國電子技術的發展，成為我國發展電子產業的桎梏之一。因此，我公司擬采用氯硅烷歧化法建設年產500噸硅烷氣生產線。這一技術的突破和應用，不僅填補了

19、國內硅烷氣技術的空白，也為今后國家的電子工業，新能源材料提供了高品質、低成本、大規模原材料供應基地。同時，這一技術的突破，改變了我國多年來依靠進口硅烷氣的境況，加速了我國光伏發電平價上網的步伐，更為當前光伏行業的低迷提供了新的增長點。同時，從公司個體角度看，年產500噸硅烷項目是景新公司在一期項目基礎上的改造及擴產項目。景新公司一期已經建成的1500t/a生產線，采用世界最成熟的改良西門子工藝生產多晶硅，確保生產流程環保、安全、可靠和產品質量的穩定；公司通過引進并優化美國、日本、德國等國家多晶硅生產企業的全套技術和設備，為公司的優質高效生產打下了堅實基礎。一期設計建設由一批經驗豐富的中外專家組

20、成，保證了產品生產工藝和流程設計理念一流、技術領先。目前，公司在氯硅烷及多晶硅生產領域，具備相當豐富的經驗和較強的技術實力。但目前光伏行業市場十分低迷。美國商務部于2012年5月17日對原產于中國的光伏產品做出反傾銷初裁決定，稅率為31.14%249.96%，對中國企業出口到美國的光伏產品采取反傾銷措施。9月6日，歐盟也不計后果地對中國光伏產業立案“雙反”，更使得這一行業雪上加霜。歐盟雙反是中歐雙方迄今為止最大的貿易糾紛，也是全球涉案金額最大的貿易爭端。歐洲是全球光伏產品的最大應用市場，也是中國光伏產品出口的主要地區，對于中國光伏產業而言，這就好比剛剛遭到颶風襲擊，又突然遇上龍卷風。受到雙重打

21、擊的光伏企業資金壓力大，舉步維艱。但是面對未來的光伏市場，企業要生存就必須發展，發展是硬道理，發展是企業生存的唯一法寶。景新在光伏的寒冬逆勢而上，引進最先進的生產技術，消除一期設計缺陷，提高生產效率，降低成本，克服產品單一和競爭壓力大，為迎接光伏的春天做好準備。因此，考慮今后多晶硅生產工藝的發展趨勢，我司同步計劃把硅烷氣生產線進行延伸，利用硅烷氣生產電子級多晶硅，參與高端市場競爭。一條生產線兼顧了多晶硅和硅烷特氣兩大產品，克服景新目前產品單一，容易受市場波動影響企業的收益。硅烷氣制備多晶硅成本比西門子法制備多晶硅有大幅度的下降，通過硅烷生產，使得企業產品成本下降，提高企業市場競爭優勢。隨著全球

22、光伏產業的快速發展，硅烷法多晶硅生產工藝越來越受到重視，其原因主要是硅烷法多晶硅工藝有它自身的優點:每千克多晶硅產品的綜合能耗比三氯氫硅法低三分之一以上;硅烷法工藝的副產物對環境不會造成大的危害，屬于環境友好型多晶硅工藝;生產成本比三氯氫硅法低，具有成本優勢;因為硅皖氣體沒有腐蝕性而三氯氫硅具有較強的腐蝕性，所以硅烷法工藝對工藝管道和設備的要求比三氯氫硅法低，生產工藝系統的總投資比三氯氫硅法低;由于硅烷法工藝流程比三氯氫硅法簡單，因此硅烷法工藝的占地面積比三氯氫硅法小，屬于土地集約化多晶硅工藝;硅烷法多晶硅中產生的硅粉可以用于澆鑄法多晶硅片產品中，解決了硅粉的利用問題。硅烷無腐蝕性，熱分解溫度

23、低且分解率高，故此法所得硅多晶的純度高，產率高。項目同時為了解決還原車間電耗較高問題，上冷氫化生產線與硅烷生產和多晶硅生產相配套，把一期的熱氫化改造成冷氫化，達到提高STC轉化效率，減少消耗，降低多晶硅生產成本的目的，實現零排放零污染，綠色生產。因此，無論是從產業角度還是從企業角度，本項目都有著其不可替代的重要性和必要性。 硅烷項目優勢分析（1）項目通過歧化反應生產硅烷氣，轉化效率高，整個過程是閉路，一方投入硅與氫，另一方獲得硅烷，因此排出物少，對保護環境有利，同時材料的利用率高，節約成本。（2）利用硅烷工藝生產多晶硅比三氯氫硅法工藝投資更小，生產成本低，而且項目配套3萬噸冷氫化改造技術，把一

24、期熱氫化淘汰，達到提高STC轉化效率，減少電力消耗，強化物料內部循環，減少廢棄物排放，節能環保。（3）公司充分利用現有公用工程配套優勢。現有的公用工程（水、電、蒸汽等）均能滿足500噸/年硅烷項目的要求，而不需要新建或擴建。3臺額定蒸發量20T/h燃汽鍋爐完全可以滿足本項目蒸汽的使用；現行110KV和10KV的變電站可分別滿足公司和項目的供電需求，供水能力為4500t/h的水廠滿足擴建裝置所需。公司僅需投入裝置部分投資以及很少的配套工程便可建設500噸/年硅烷裝置。做到少投入、多產出，這樣既充分利用了企業現有的資源，又可以得到良好的經濟效益。（4）本項目采用國內較先進的冷氫化處理技術，與冷氫化

25、配套新建一條3萬噸精餾裝置，精餾技術加壓操作、阻力小、汽液傳質充分、產能高。塔頂冷凝器使用循環水即可換熱，節約了深冷能耗。塔釜再沸器使用還原工序提供的裝置廢熱，節約蒸汽耗能約60%。 （5）從能源綜合利用來看，工藝上采用國際上最先進的四氯化硅冷氫化技術，四氯化硅可實現全部工廠內部消化，且95%以上可以轉化為三氯氫硅，利用率高，降低了多晶硅生產的單位電耗。反應釜溫度壓力采用自動控制技術，物料回流采用自動調節，冷凝器回流采用液封技術，水泵、風機、變壓器等采用節能產品，因此，新建年產500噸硅烷項目對整個公司的節能降耗有重要意義。2.2.2 項目建設規模及內容本工程利用現有水、電、蒸汽等配套公用設施

26、，整個項目按照500 t/a高純硅烷氣規模實施，主體工藝流程包括硅烷氣生產和四氯化硅冷氫化。1）硅烷氣生產線采用兩級歧化反應；2）新建一條3萬噸冷氫化生產線，處理還原生產產生的STC和硅烷生產中產生的STC；3）與冷氫化配套新建一條3萬噸精餾裝置。整個生產過程完全實現系統閉路循環，保護環境，綠色生產。2.2.3 項目實施進度項目總的建設周期為24個月，前期可行性研究報告編制和審批工作為6個月，勘察施工圖設計1月，設備材料采購及土建施工12個月，安裝工作3個月，調試2個月，這幾個階段可以穿插進行。2.3 項目工藝方案選擇 工藝流程比較簡述1、硅烷氣生產工藝選擇a、金屬氫化物工藝該方法的典型代表是

27、美國的MEMC公司。采用氫化鋁鈉與四氟化硅氣體反應合成硅烷氣體: NaAlH4+SiF4-一-NaAlF4+SiH4b、硅鎂合金法工藝硅鎂合金制備硅烷氣體工藝也稱小松法工藝。硅鎂合金法制備硅烷的工藝流程非常簡練。小松法制備硅烷工藝是國內歷史上研究最多的工藝路線，實現過年產5噸規模的試驗性的生產裝置線。該方法的主要反應有: Si+Mg-Mg2Si Mg2Si + NH4Cl一一一一SiH4+MgCl2+6NH3c 、氯硅烷歧化反應法，此法利用如下氯硅烷的合成和歧化反應來獲得硅烷: Si + 2H2 + 3SiC14=4SiHCl3 6SiHCl3=3SiH2Cl2 + 3SiC14 4SiH2C

28、l2=2SiH3Cl + 2SiHCl3 3SiH3Cl=SiH2Cl2 + SiH4整個過程是閉路，一方投入硅與氫，另一方獲得硅烷，因此排出物少，對保護環境有利，同時材料的利用率高。該方法已經實現千噸級規模生產水平。美國REC(前身為Asimi)采用該方法來制備硅烷氣體。本項目擬采用第三種氯硅烷歧化反應法生產硅烷氣，生產過程閉路，對環保有利，轉化率高，是當今最先進的硅烷生產技術。利用氯硅烷歧化反應法生產硅烷氣同時也兼顧了一期西門子生產工藝，與我公司一期裝置相互呼應兼容，大大節約項目投資成本，生產工藝流程圖如下（圖1）：將TCS導入第一臺反應精餾塔，該塔在常規填料塔上部裝有一催化填料部分。TC

29、S反歧化反應器的主要產物為DCS、STC及未反應的TCS（雖然在此過程中會形成部分硅烷），該反應精餾工藝將大部分TCS留在塔中繼續反應。STC作為塔底產物分離出來，送至存儲以返回到買方TCS生產，塔頂富含DCS的產物加壓后送至第二胎反應精餾 圖1 硅烷氣生產工藝流程圖硅烷生產線由兩臺反應精餾塔，一臺提純精餾塔及其配套進料槽、進料泵、冷凝器、再沸器、回流罐、回流和塔底泵。將TCS導入第一臺反應精餾塔，該塔在常規填料塔上部裝有一催化填料部分。TCS反歧化反應器的主要產物為DCS、STC及未反應的TCS（雖然在此過程中會形成部分硅烷），該反應精餾工藝將大部分TCS留在塔中繼續反應。STC作為塔底產物

30、分離出來，送至存儲以返回到買方TCS生產，塔頂富含DCS的產物加壓后送至第二胎反應精餾塔。將DCS導入第二臺反應精餾塔，該塔與第一臺結構類似，但操作條件不同。來自DCS反歧化反應器的主要產物為硅烷、TCS和未反應的DCS。該反應精餾工藝將大部分DCS留在塔中繼續反應。TCS及形成的任何少量STC作為塔底產物分離出來，循環回到第一臺反應精餾塔。塔頂產物富含硅烷，送入精餾提純。硅烷在精餾塔中從DCS中提純出來。塔頂主要產物硅烷，塔底含有DCS及其他成分，循環回到第二臺反應精餾塔。根據TCS進料分析，可能會有一些輕雜質，以精餾塔側線采出的方式從系統中除去。硅烷存儲和灌裝：現場硅烷生產、存儲、包裝和運

31、輸設備對人身、設備和建筑的危害降至最低。使用AIGA052/08和CGAG132006硅烷及硅烷混合物儲運作為安全距離的指導，現場布置使用買方地皮允許的最大距離。當不能達到建議距離時使用工程設計方案補足。使用的工程設計方案基于現在美國硅烷用戶、包裝商和生產商的業內慣例。使用兩臺球罐儲存硅烷，儲量約為二十天。儲罐帶有泄壓閥，通向工廠火炬系統以緩和任何泄放影響。包括一個罐裝系統，槽罐尺寸通常為47升（12KG）和470升（120KG）。灌滿槽罐，儲存，然后裝入箱式拖車和槽罐拖車。ISO集裝箱（4000KG）將直接裝運。可選擇帶有槽罐清潔和測試裝置的系統。尾氣回收及處理：尾氣通過一系列冷凝器以冷凝氯

32、硅烷。這些氯硅烷可循環至一期TCS提純工藝。氣體排放物在尾氣淋洗塔系統中處理。淋洗塔使用含有氫氧化鈉的堿液淋洗氣體，減少其中的顆粒，將鹵化物轉化為溶液中的鹽。淋洗后的氣體放大氣。廢液送至一期460廢液處理裝置中和。2、冷、熱氫化工藝選擇（1）冷氫化工序工業級硅粉送至硅粉干燥器，干燥后排入硅粉中間倉。硅粉在硅粉中間倉中由氫氣帶入氫化反應器中。提純后的四氯化硅經過加壓、預熱后送至四氯化硅汽化器，汽化后的四氯化硅氣體經過加熱器進一步加熱至500-550送至氫化反應器中。循環氫氣和補充的新鮮氫氣經各自的壓縮機加壓后混合，按與硅粉規定比例經過預熱器、加熱器加熱至500-550送至氫化反應器中。如采用氯化

33、氫參與的冷氫化反應，則氯化氫氣體也經壓縮機壓縮后按比例經預熱器加熱后送至氫化反應器中。在氫化反應器中，硅粉與四氯化硅、氫氣（氯化氫）在500-550左右、2.5-3.0MPa壓力下進行氣固流化反應，生成含一定比例三氯氫硅的氯硅烷混合氣，工藝流程如圖2。其主要反應方程式如下：3SiCl4（氣）+ 2H2（氣）+Si(固)= 4SiHCl3(氣)Si（固） +2SiCl4 （氣）+ H2（氣）+HCl（氣）3SiHCl3反應后的氯硅烷混合氣體經過急冷除塵系統，以除去反應氣體中夾帶的細微硅粉顆粒，同時降低反應氣體溫度。除塵后的氣體經過冷凝器冷凝分離回收，冷凝液主要為氯硅烷的混合液，送入粗氯硅烷儲罐，

34、而氫氣返回循環氫氣壓縮機循環使用。（2）粗餾工序來自冷氫化工序的粗氯硅烷液送入1級粗餾塔進行預分離。1級粗餾塔頂排出含少量的氯化氫和二氯二氫硅的不凝氣體被送往廢氣及殘液處理單元進行處理；塔頂餾出液為含有部分SiCl4的三氯氫硅冷凝液，送入精餾工序繼續精餾提純。1級粗餾塔釜得到含高沸點雜質的粗四氯化硅，送入2級粗餾塔進行進一步提純。2級粗餾塔的作用是將粗四氯化硅和高沸點雜質進行分離，塔頂排出的不凝氣體同樣送往廢氣及殘液處理單元進行處理。(3)熱氫化單元工藝流程簡述來自氯硅烷罐區的精制四氯化硅通過泵加壓進入氫化爐汽化器，汽化器外設蒸汽夾套，內設盤管，用10bar(g)的蒸汽加熱，將四氯化硅汽化送至

35、各氫化的氣體混合氣柜，與高純氫氣按一定比例在氣體混合氣柜均勻混合，經氫化爐尾氣換熱器（力臂克管），由氫化爐反應尾氣預熱后，通過氫化爐底盤噴嘴進入爐內，在1250溫度下，氫氣與四氯化硅發生反應，生成二氯二氫硅、三氯氫硅和氯化氫。反應尾氣經交換和急冷降溫后（290），經氫化爐尾氣過濾器過濾后，送至尾氣回收工序。氫化反應產生的熱量由90的高溫熱水帶走，高溫熱水分別進入反應器鐘罩夾套、反應器底盤、視鏡、頂部法蘭，對其進行冷卻。130的高溫水回水經高溫水冷卻系統及熱能回收系統冷卻循環利用。工藝流程圖如圖3。目前，國內外多晶硅生產企業已投入工業化運行的四氯化硅氫化技術主要有冷氫化和熱氫化兩種工藝，二者技術

36、特點比較如下：表1. 冷氫化和熱氫化工藝比較表熱氫化冷氫化技術成熟性成熟成熟操作壓力0.6 MPaG2.5-3.0MpaG操作溫度1250500-550反應原理SiCl4+H2SiHCl3+HClSi+3SiCl4+2H24SiHCl3 Si+3SiCl4 +2H24SiHCl3電耗3.54.5 kWh/kg-TCS0.8-1.2 kWh/kg-TCS一次轉化率1520%mol25%mol生產維護較易較難操作技術要求一般較高優點1、 氣相連續反應，不需催化劑；2、 操作壓力低（0.6MPa），設備安全性能要求低；3、 反應使用精制STC無硼磷等雜質帶入，后續的精餾單元簡單；4、 工藝及設備成熟

37、，有一定的運行經驗。1、 硅粉連續加入，流化床反應，可以連續大規模生產（單條線可以做到5萬噸以上TCS產能）；2、 單位電耗低（KWh/h）；3、 STC轉化率高（一般25%左右、最高可達30%）；4、 TCS成本較低（2500元/噸TCS）；5、 Si、Cl消耗低，三廢處理量小，環保壓力低（Si：1.17-1.18，Cl：0.45-0.5）；6、 國內、外工藝已經成熟，運行業績較多。7、 投資省（3000噸多晶硅配套冷氫化8000-16000萬元） 缺點1、反應溫度高（1250）、電耗高（3.5-4.5KWh/Kg.TCS）；2、STC轉化率低（15-20%）；3、多晶硅產品含C較高，氫化爐

38、內件（隔熱屏、加熱體）為石墨或C/C材料，在1250會與H2反應生成CH4混在H2中，通過回收H2帶入多晶硅；4、維修率高，單臺爐運行周期在3-4個月；5、單臺設備產量低、配套設備多，3000噸規模需配10-14臺氫化爐；6、對公用系統參數要求高，水、電、蒸汽參數操作范圍窄，易連鎖停車；7、異常停爐，石墨件、加熱體損壞率高；8、Si、Cl消耗高，三廢處理量大，環保壓力高（Si：1.4，Cl：1.8）；9、投資大（3000噸多晶硅熱氫化投資國產2.2億元、進口3.5億元）。1、反應屬氣固反應，操作參數苛刻，料位、壓力、溫度控制范圍較窄，較難掌握經濟運行參數點；2、操作壓力高（2.5-3.0MPa

39、）、設備（INCOLOY 800）、閥門、管道材質、加工工藝要求高；3、硅粉氣相進料，閥門、管道磨損嚴重，氣相介質密封難度大；4、氣固沸騰反應，設備、管道磨損嚴重、安全性要求高；5、由于多晶硅企業間保密，無成熟運行經驗可循、員工綜合素質要求高；6、硅粉帶入雜質、產品TCS需曾設精餾裝置。PFD2氯硅烷STCH2急冷塔頂回流泵STC加熱器H2加熱器H2壓縮機急冷塔氯硅烷儲槽急冷塔頂2級冷卻器急冷塔頂1級冷卻器急冷塔旋風分離器冷氫化反應器硅粉緩沖槽吊車加料斗粗TCS去V1300精餾PFD1冷氫化粗餾1級塔再沸器冷氫化粗餾1級塔回流泵冷氫化粗餾1級塔冷凝器冷氫化粗餾2級塔再沸器冷氫化粗餾2級塔回流泵

40、高沸殘液去殘液處理粗STC去罐區冷氫化粗餾2級塔冷凝器回流罐冷氫化粗餾2級塔回流罐冷氫化粗餾1級塔圖2 冷氫化單元工藝流程圖汽化器氫化爐氫化爐尾氣過濾器AEG調控箱氫化爐變壓器110變電站內10KV變電所回收氫氣和制氫站氫氣N2夾套冷卻水電極冷卻水整流器冷卻水尾氣回收來自罐區精制的SiCl4圖3 熱氫化單元工藝流程通過兩種氫化工藝優缺點對比，冷氫化法生產多晶硅電耗低，STC轉化率高，Si、Cl消耗低，三廢處理量小，環保壓力低，因此，項目選擇配套3萬噸/年冷氫化法處理STC。3、與冷氫化配套新建一條3萬噸精餾裝置本項目精餾考慮和3萬噸的冷氫化裝置配套，利用耦合技術，蒸汽消耗大幅降低，裝置處理能力

41、大，操作彈性大。新建精餾裝置的高低沸物的分離提純，可使用一期已使用的8、9塔可達到回收的目的，也可滿足生產要求。高沸殘液去殘液處理粗STC去罐區冷氫化粗餾2級塔冷凝器回流罐2.3.2 硅烷項目總平面布置滿足工藝流程要求，保證生產線短捷，盡量避免管道來往交叉迂回，并將公用工程消耗量大的裝置集中布置，盡量靠近供應來源，合理布置場地內用地，注意節約用地。項目平面布置主要分為六個部分：硅烷生產裝置、硅烷氣充裝系統、冷氫化、精餾、廢氣廢液處理、罐區等，年產500噸硅烷項目是景新公司在一期項目基礎上的改造及擴產項目，項目直接建設在景新公司現有廠區，實施后與景新公司一期項目共同形成一個完整的閉路循環系統，達

42、到整個生產過程物料的完全利用，綠色無污染。原料取材方便，后處理容易，同時具備配套的公用工程及運輸條件，生產十分便利。2.4 項目的主要技術經濟指標表2-1 項目主要經濟技術指標序號指 標 名 稱單位數量備 注一產品方案及生產規模1.1硅烷t/a5001.2TCS生產規模冷氫化處理裝置萬噸31.3精餾裝置萬噸3二年操作日d300三主要原輔、燃料年總消耗量3.1三氯氫硅t/a173503.2液氮t/a23003.3甲醇t/a6703.4歧化催化劑t/a63.5吸附劑t/a33.630%氫氧化鈉溶液t/a85四公用動力消耗量4.1供水萬t/a1704.2供電萬kwh29764.3 天然氣萬m/a12

43、75五運輸量5.1運入量t/a204145.2運出量t/a2000六全廠定員人4596.1其中：生產工人人2806.2管理、專業技術人員人179七占地面積7.1廠區占地面積畝6377.2全廠建筑面積畝400八工程項目總投資萬元32097九能耗指標噸標煤/年19963十固定資產投資萬元20553十一年平均銷售收入萬元18900十二年均總成本費用萬元11375十三年均稅金及附加萬元145十四年均利潤總額萬元7875十五財務評價指標15.1投資利潤率%24.515.2投資利稅率%36.815.3全部投資回收期年4.752.5 項目用能概況 項目主要用能設備和供、用能系統項目主要能耗系統包括硅烷生產裝

44、置、硅烷氣充裝系統、冷氫化處理裝置、精餾裝置。項目主要耗能設備包括：冷氫化反應器、鍋爐、加熱器、循環泵、風機、加料泵、輸料泵、精餾塔等設備。能源流向圖如下（圖4）熱損失蒸汽電力天然氣硅烷生產、STC冷氫化及精餾提純空壓機空調水泵燃氣鍋爐余熱回收 圖4 項目能源流向圖 項目主要能源消耗結構本項目采用氯硅烷歧化法生產硅烷氣，原輔料主要為硅粉、氯硅烷以及液堿。其中，氯硅烷在整個生產過程中循環生產使用，僅在少數情況下需少量外加。這些材料全部包含著在我公司一期已投產的多晶硅項目中，無需另外采購。而且這些材料在景德鎮以及周邊城市（九江）均有大量生產，采購十分方便。項目所需的能源消耗主要為電、水、天燃氣等能

45、源。動力介質水、天然氣、電力均由公司現有基礎公用設施提供，無需另外增加。500噸硅烷項目實施，主要節能方面在于配套3萬噸/TCS規模冷氫化，淘汰舊熱氫化工藝，能耗大大降低。而且項目通過硅烷法生產工業電子級多晶硅，形成生產閉路循環，減少廢棄物排放，安全環保。能源消費結構表列于表2， 表2 主要能源消耗量對比現有熱氫化能源名稱數值折煤系數折標煤（噸）項目實施前天然氣（萬m3）1380.851.2143kg/m316767.74電（萬kwh）5469.21.229t/萬kwh6721軟水（萬噸）1680.4857kg/t819.25合計24308冷氫化能源名稱數值折煤系數折標煤（噸）項目實施后天然氣

46、（萬m3）12751.2143kg/m315482.3電（萬kwh）29761.229t/萬kwh3658軟水（萬噸）1700.4857kg/t823.565合計19963項目通過實施冷氫化后，生產每噸/TCS需配套冷氫化處理裝置電耗從1823kwh降低為992kwh，電力消耗下降46%，天然氣消耗從460 m3/t下降為425m3/t，同比熱氫化工藝生產下降8%，配套3萬噸/TCS規模冷氫化裝置綜合能耗同比原工藝熱氫化下降17.8%，年節約標準煤4345噸。 能源消耗平衡表購入貯存輸送分配最終使用實物量等價值當量值硅烷生產系統冷氫化處理系統精餾及尾氣回收輔助生產辦公合計供入能量天然氣1275

47、萬m15482tce4134tce2140tce（能源轉換蒸汽）9208tce（能源轉換蒸汽）0015482tce電力2976萬kwh3658tce85tce3318tce138tce102tce15tce3658tce自來水170萬t824tce293tce261tce223tce46tce1tce824tce-合計4512tce5719tce9569tce148tce16tce19282tce有效能量天然氣3800tce（天然氣能源轉換蒸汽）2000tce（天然氣能源轉換蒸汽）8600tce（天然氣能源轉換蒸汽）14400tce電力72tce3000tce100tce90tce12tce3

48、274tce自來水280tce220tce210tce40tce0.9tce750.9tce-小計4152tce5220tce8910tce130tce12.9tce18425tce回收利用損失能量360tce499tce659tce18tce3.1tce1539tce合計4512tce5719tce9569tce148tce16tce19282tce表3 能源消耗平衡表3 能源供應情況分析評估3.1 項目所在地能源供應條件及消費情況1、廠區條件及交通運輸狀況景德鎮市位于江西東北部，地處贛、浙、皖三省交界處，經濟結構以陶瓷、化工工業為主，其他工業為輔，市內現有冶金、電力、汽車配件、電子、電器、

49、機械等工業企業，主要產品達幾萬種。景德鎮市高新區工業園區距景德鎮市高速路口約5公里，距市區約3公里，園區內有多家大型機械、化工企業，水、電、交通網絡配套，生活服務設施完善，外部交通便利，與206國道和九景高速直通，能貫通贛、浙、皖等高速，交通便捷，運輸方便。 2、公用工程狀況工廠內水、電、蒸汽等公用工程設施完善，且均有富余，同時該裝置在廠的總體規劃中，現有的水、電、蒸汽公用工程設施能滿足改建裝置的需要，無需另外新建配套水、電、蒸汽裝置。3、項目能源供應條件景德鎮電力設施有新建“上大壓小”兩臺66萬千瓦時超臨界火力發電機組已經投產發電，廠區內有電力供應豐富，公司設有降壓配電所以供全廠使用。且都是

50、由城市配電網直接供電。公司供電方式主要是采用集中供電方式,由城市政電網的110kV變電站，經10kV專線引至總降壓配電所供電，經11臺配電變壓器降壓將10kV降為380V后再由配電柜輸送到各個用能單位使用。此項目主要通過380V常規動力電變配電站與供電10KV網線連接，能滿足項目供電需求；景德鎮水資源豐富，水資源供應主要依托昌江和南河支流，項目所用水由廠區自來水管網系統供給。天然氣已經接入高新區工業園區，由華潤和深燃天然氣公司供應，因此項目能源供應條件比較適合項目實施。3.2 項目能源消費對當地能源消費的影響項目消耗的主要能耗電、水、天然氣，均由廠區內公用設施供給，其中電投入3658噸標準煤，

51、相當項目實施前電耗下降近46%，因此，項目實施不會增加公司電耗，反而減少電力消耗。水年投入量為824噸標準煤，對于公司現有4500t/天用水系統也不會造成影響；天然氣用于鍋爐轉換蒸汽，年消耗1275萬m3，折合標準煤15482噸，相比項目實施前消耗下降8%，因此，現有鍋爐足以滿足項目蒸汽量，而且天然氣管道已經引入廠區內，不新增天然氣消耗量，也不會對園區內供氣產生影響。由此可見，項目能源消費對當地能源消費沒有影響。3.3 環境保護實施情況（1）廢水污染治理廢水中的主要污染物為氯離子、H+等使廢水呈現酸性。公司建有三廢分廠，專門集中處理生產過程中產生的廢水、廢氣及固廢。廢水處理措施：建造廢水處理池

52、，將廢水排入其中，加堿中和，使得其pH值及各種離子含量均達標后可再循環使用，直接排放量很少。生活污水經化糞池處理后，就近排入廠區污水排水管道。最后排入工業園的工業排水管道。（2）廢氣污染治理項目生產過程中產生廢氣主要為氮氣，含有少量氫氣及氯硅烷等。處理主要是通過將生產中各分廠產生的廢氣統一進入三廢分廠的廢氣洗滌塔，待所有可能的污染成分被淋洗干凈后再放空處理。（3）廢渣治理主要來自生產過程中產生的為二氧化硅及硅酸鹽。將生產過程產生的可回用的固體廢棄物進行外售；廠區內設置固定垃圾收集點（非露天）來集中堆放不可回用的固體廢棄物，收集后及時集中清運。（4）噪聲污染治理本項目噪聲主要來自電機、泵以及生產

53、中其它設備的噪聲，一方面設備選型時盡量選用低噪聲的設備，另一方面這些機械轉動設備都分別在各自的單獨房間內安裝，均采取了隔聲措施，對外界噪聲影響較弱，設備安裝設計過程中加裝消聲器和防震墊，可減弱噪聲的傳播。車間周圍空地植樹綠化，可以減弱噪聲，因此采取措施后可以達到國家允許的廠礦噪聲標準。（5）環境管理加強日常環保管理工作，定期對有關環保設施運轉情況進行檢查，發現問題及時處理。（6）搞好清潔生產不斷改進設計、使用清潔的能源和原材料、采用先進的工藝與裝備、改善管理、綜合利用等措施，從源頭削減污染，提高資源利用效率，減少或避免生產、服務和產品使用過程中污染物的產生與排放，以減輕或者消除對人類健康和環境

54、的危害。4 項目建設方案節能評估4.1 項目選址、總平面布置評估 項目選址節能評估項目建設于景德鎮市高新區江西景德半導體新材料有限公司內。以公司原有一期多晶硅生產線為依托，利用生產過程中產生的氯硅烷為原料，同時硅烷生產過程中產生的副產品直接進入其他工段形成閉路循環。項目新建硅烷生產主裝置、冷氫化處理系統、精餾系統，共用變配電、循環水、中控分析室及辦公樓、原料倉庫、成品倉庫、門衛及廠區道路等，項目充分利用廠內水電氣基礎設施，減少投資，節約成本。另外，項目建設地與206國道和九景高速直通，距景德鎮市高速路口約5公里，交通便利。 總平面布置評估硅烷生產項目及配套裝置將整個區域主要劃分為硅烷生產系統、

55、冷氫化處理系統、精餾系統系統、尾氣回收系統、變配電間、原料倉庫、成品倉庫、辦公樓及中控分析室、污水處理、除鹽水站、循環水泵站、灌裝區等，總體設計符合城市規劃有關技術指標要求，符合建筑設計防火規范中有關建筑防火間距要求和消防車道的規范。該項目平面布置主要呈現以下幾個特點：（1）總平面布置整齊、緊湊，道路順直、通暢，功能分區明確、規整。冷氫化處理裝置布置在原先熱氫化車間，各公輔設施分別位于各自功能區域內，分工明確，布置整齊。（2）工藝管路短捷，投資節省。根據工藝流程將反應器布置在場地的東側，依次布置三臺反應器及輔助設備，反應器出料處理系統及原料預熱系統緊靠反應系統，布置在場地的中部，場地的西部為管

56、廊。（3）廠區內主要能源流短捷，投資節省。區域內項目主要原料可由本公司現有裝置及部分新建裝置通過管道輸送至本裝置，原材料供給方便，可最大限度利用廠區現有資源、設施。4.2 生產工藝、技術方案評估隨著全球光伏產業的快速發展，硅烷法多晶硅生產工藝越來越受到重視，其原因主要是硅烷法多晶硅工藝有它自身的優點:每千克多晶硅產品的綜合能耗比三氯氫硅法低三分之一以上;硅烷法工藝的副產物對環境不會造成大的危害，屬于環境友好型多晶硅工藝;生產成本比三氯氫硅法低，具有成本優勢;因為硅皖氣體沒有腐蝕性而三氯氫硅具有較強的腐蝕性，所以硅烷法工藝對工藝管道和設備的要求比三氯氫硅法低，生產工藝系統的總投資比三氯氫硅法低;

57、由于硅烷法工藝流程比三氯氫硅法簡單，因此硅烷法工藝的占地面積比三氯氫硅法小，屬于土地集約化多晶硅工藝;硅烷法多晶硅中產生的硅粉可以用于澆鑄法多晶硅片產品中，解決了硅粉的利用問題。硅烷無腐蝕性，熱分解溫度低且分解率高，故此法所得硅多晶的純度高，產率高。另外本工程主要配套3萬噸TCS冷氫化裝置，淘汰舊熱氫化裝置，該裝置主要特點表現在：1、反應溫度低（500-550）、電耗低（0.8-1.2 kWh/kg-TCS），舊工藝反應溫度達1250，電耗達3.54.5 kWh/kg-TCS。2、STC轉化率高（一般25%左右、最高可達30%）,舊工藝一般只能達到15-20%。3、Si、Cl消耗低，三廢處理量

58、小，環保壓力低（Si：1.17-1.18，Cl：0.45-0.5）。4、硅粉連續加入，流化床反應，可以連續大規模生產（單條線可以做到5萬噸以上TCS產能）。5、投資省（3000噸多晶硅配套冷氫化8000-16000萬元）6、冷凝器直管設計，空間流暢絕無堵液現象，保證系統壓力穩定。4.3 主要用能工序節能評估硅烷法流化床技術總體技術路線是：工業硅、SiCl4 和 H2 經氫化反應器生產含SiHCl3 混合氣體，然后歧化后產生硅烷氣體，硅烷氣體經流化床反應器制成顆粒狀多晶硅。 整個工藝是從工業硅到高純顆粒多晶硅的過程，氫氣和氯硅烷都是整個過程的中間品，在反應過程中作為工藝載體，但在排出雜質的過程中

59、伴隨著有一定的損耗，因此在生產過程中有少量的 SiCl4 和氫氣補充。而絕大部分中間產物四氯化硅、三氯氫硅、二氯二氫硅和硅烷在過程內部循環轉換，所以整個工藝是一個真正的閉路循環生產高純多晶硅的過程。下面就改良西門子法和硅烷流化床法生產多晶硅生產工藝路線，從原料來源、產品質量、消耗、投資及成本等各方面進行對比。從上述比較不難看出，改良西門子法工藝路線產品方案單一、工藝路線長、還原產品需進行整理，投資大成本高；硅烷流化床法生產路線有多種產品方案可供選擇可按市場需求分段生產三氯氫硅、硅烷和多晶硅，還原爐產出的粒狀多晶硅無須處理，投資小成本低。 國內目前的改良西門子工藝路線大多不是密閉循環，副產的 S

60、iCl4大量囤積、不僅增加了環境污染的可能性、還增加了產品成本。硅烷流化床法以 Si、H2、SiCl4為原料，反應過程中產生的H2 和 SiCl4均循環使用，真正意義上實現了閉路循環，杜絕了 SiCl4污染。國內目前的改良西門子工藝路線大多不是密閉循環，副產的 SiCl4大量囤積、不僅增加了環境污染的可能性、還增加了產品成本。而硅烷流化床法以 Si、H2、SiCl4為原料，反應過程中產生的 H2 和 SiCl4 均循環使用，真正意義上實現了閉路循環，杜絕了SiCl4污染；同時能耗大大降低，改變公眾對多晶硅行業 “高能耗、高污染”的不良看法，回歸太陽能光伏產業所倡導的綠色、環保的本質。 硅烷流化

61、床法生產的顆粒多晶硅具有投資少、成本低的特點，同時顆粒狀的多晶硅對下游太陽能光伏電池應用也具有減少生產環節（可直接注錠或直接拉膜）的優點，該技術的利用可大大降低太陽能光伏電池及光伏發電的成本， 進而擴大太陽能發電占能源消耗的比例，減少溫室氣體排放。符合大力發展清潔可再生能源的趨勢。（1）三氯化磷采用成熟的先進工藝流程，裝置占地面積小，工藝簡單、運行可靠。（2）在汽化預熱系統階段，通過反應釜余熱回收，對汽化器余熱水汽化改造、溶磷池余熱水加溫改造，減少蒸汽使用量，節約生產成本。（2）黃磷和氯氣反應系統通過采用反應釜溫度、壓力平衡控制技術，通過T/P對應值的變化，調節氯化釜物料比例，可裝自動監控儀表

62、設備，確保反應系統內的物料平衡狀態，并做出隨時調整，提高生產安全和生產效率。（3）在回收系統中，收料回流自動調節技術應用，確保正常連續生產，而且產品質量穩定，年綜合能耗下降10%。4.4 項目主要耗能設備選型評估 自控設備選擇 本項目包括8萬噸/年三氯化磷裝置的全部自控系統及儀表裝置。1、工藝裝置對自動控制的要求三氯化磷裝置原料黃磷為易燃介質，氯氣為劇毒品，氯化反應是一個放熱過程，尤其在較高溫度下進行氯化，反應更為劇烈，速度快，放熱量較大，氯化反應尾氣可能形成爆炸性混合物，而且生產過程連續性強，控制指標和防火、防爆要求非常嚴格，因此本裝置采用集散型控制系統(DCS) 對整個生產過程進行監視、操

63、作、報警、聯鎖和控制，同時對關鍵的電氣設備進行遠距離控制。為保證裝置的安全生產，在危險區域內設置可燃氣體報警傳感器，此信號送至DCS系統進行監視和報警，其中三氯化磷工段由于程控閥多、動作頻繁，且裝置操作對自動化水平要求較高，采用S7-300冗余控制系統，裝置操作全部由控制系統完成。重要參數在計算機屏幕上設有指示及歷史趨勢和實時趨勢記錄，可實現各種報表的打印。裝置關鍵參數均在計算機上實現聲光自動報警。2、儀表的選型 現場儀表的大多采用防火、防爆。在滿足工藝控制和測量要求的前提下，本著節約投資的原則，盡可能在國內采購，國內無生產廠家或產品質量不能滿足要求的儀表及關鍵部位的儀表檢測元件，考慮進口。壓

64、縮機的成套儀表，由供貨商隨機供應。現場變送器選用智能電動型產品，傳輸信號為420mADC標準信號(熱電阻信號除外)。調節閥的氣動信號為0.020.1MPa。（1）壓力儀表 壓力、差壓變送器：采用智能式變送器，輸出信號為420mADC，數字通訊加載在420mADC信號上。就地壓力測量一般選用普通壓力表或不銹鋼壓力表。（2）溫度儀表就地溫度測量采用抽芯式防護型雙金屬溫度計，萬向型。遠傳溫度測量采用鉑電阻（Pt100）。（3）流量儀表 流量測量元件的選用一般根據下列原則：蒸汽及氣體：孔板液體：電遠傳金屬管轉子流量計或渦街流量變送器 就地：金屬管轉子流量計 原料及產品：采用質量流量計準確計量 （4）液

65、位儀表容器液位測量采用遠傳外浮筒液位變送器，貯罐液位測量采用雷達液位計。就地液位計一般采用玻璃板液面計。（5）調節閥、切斷閥調節閥采用氣動方式。根據介質的特性和工況條件，一般選用單座或雙座氣動調節閥，調節閥采用電氣閥門定位器。切斷閥須配限位開關，限位開關須是隔爆型的。關鍵部位的調節閥應配置閥位變送器。電磁閥選用二位三通隔爆型電磁閥，在正常情況下，電磁閥帶電。另外，三氯化磷主裝置電磁閥動作頻繁，故障后直接影響程控閥動作，要求高質量電磁閥。（6）分析儀表分析儀表采用智能式，根據具體工況確定，有特殊要求或需特殊處理的介質，采用相應的預處理措施，預處理系統由分析儀表供應商配套提供。4.4.2 主要設備

66、制造標準表4-1制造標準1GB50236現場設備、工業管道焊接工程及驗收規范2HGJ209中低壓化工設備施工及驗收規范3GB150-1998鋼制壓力容器4GB151-89鋼制管殼式換熱器5JB4710-92鋼制塔式容器6SYJ4012-87立式圓桶形鋼制焊接拱頂儲罐施工及驗收規范7JB2536-80壓力容器油漆、包裝和運輸8JB4730-94壓力容器無損檢測9HG/T20569-94機械攪拌設備1 0HG2156321572-92攪拌傳動裝置系統組合、選用及技術要求11HG2058020584-1998鋼制化工容器設計基礎、材料選用、強度計算、結構設計、制造技術要求等規定主要耗能設備一覽表表4

67、-2 主要耗能設備序號設備名稱數量規格型號1三氯化磷反應釜8臺2200/240035002熱水泵2臺IS50-32-160，Q=15，H=29.3,3.3KW3盤管冷凝器8臺108100060004三氯化磷尾氣吸收裝置8臺80014005溶磷池1臺1200020001500帶32加熱盤管6液下泵4臺25Yw-22-1.1，L=20007液氯汽化器8臺220018506008洗磷塔8臺120062009成品輸送泵2臺IH65-50-160, Q=30，H=30,11KW10尾吸循環泵8臺IHF50-32-160, Q=12.5，H=32,4KW11電動行車1臺3t12真空泵6臺RPP-54-90

68、13清水泵6臺IS125-80-25014氣液分離器4臺600120015排霧風機1臺7.5KW 以上熱水泵、循環泵、風機、加料泵、輸料泵、電動行車、加熱反應釜等重點耗能設備都是嚴格執行化工企業制造標準執行采購，電機和風機都加裝變頻器，反應釜都加裝自動控制裝置。4.5供電系統 1、電源情況本工程為擴建項目，項目坐落于江西電化樂豐化工股份有限公司內，電源從公司高壓變配電所引來，電源進線采用YJV22-10KV型電力電纜從10KV高壓線桿引下并埋地引入廠區敷設至高壓開關室。從低壓配電屏放射式對各用電設備及車間供電。電力變壓器保護將裝設電流速斷保護，過電流，過負荷及瓦斯保護。 2、電源可靠性分析本項

69、目的尾氣風機用電設備為二級負荷，其余用電負荷為三級負荷，總容量約682.7KW,少量應急照明采用一級負荷，廠內原有變配電所的輸配電設施完善，能為三氯化磷裝置提供可靠的電源，本項目全部采用雙電源雙回路式供電, 滿足本裝置用電可靠性。3、供配電方案及其原則確定 (1)供電方案按高低壓用電負荷對供電可靠性的要求，以及三氯化磷裝置電力負荷的實際情況，在生產裝置附近設置0.4kV車間配電室，車間配電室采用雙電源雙回路式供電,廠區電纜采用橋架式,部分公用工程采用直接埋地方式敷設。(2)配電方案各動力設備電動機均采用空氣斷路器交流接觸器和電動機保護器等相應的組合，滿足保護和操作方面的要求。上述電器集中安裝在

70、配電室配電柜內. 爆炸危險環境場所應采用防爆電器,控制按鈕采用LA5821-2型防爆控制按鈕。不大于30KW的電動機采用直接起動方式，大于30KW的電動機采用軟起動或星三角起動方式，用電設備的控制均包括有工藝或自控的聯鎖。動力線路和控制線路均采用ZR-YJV22型或ZR-KVV22型電纜，電纜橋架敷設。及穿墻處穿鍍鋅鋼管保護，管線與用電設備連接處及穿越防爆區與非防爆區分界處的電氣管線必須做好隔離密封。動力線路和控制線路導線截面均按電壓電流允許電壓損失敷設環境及使用條件選擇。各生產裝置場所按照度標準裝設必要的工作照明燈具。燈具按環境條件，建筑物結構，工藝，生產裝置條件選型。照明光源優先選用三基色

71、熒光燈或金鹵燈或高壓鈉燈等節能燈具,燈具選用帶由不燃材料制作的保護罩。燈具采用節能型并應配用電子鎮流器或節能型電感鎮流器,并加電容補償COS不低于0.9,燈具效率不應低于75%。4.6 供熱系統該企業現使用蒸汽全部由電化廠內2臺25MW自備熱電廠提供，本裝置的蒸汽負荷為5.26t/h,最大用汽量為7.98 t/h，蒸汽壓力為0.8MPa，蒸汽管網供汽能力遠遠能滿足擴建三氯化磷裝置用汽需求，而且充分利用就近資源，節約生產成本。4.7 輔助生產系統能源利用狀況分析評估4.7.1供電照明系統對辦公室、職工餐廳、宿舍、廠區照明等單位做了具體安排和明確分工，責任到人。制定了誰管理誰負責的問責制，采取布置

72、、檢查、獎罰措施，極大抑制隨處浪費的現象發生。在各車間設置低壓配電間，從各自配電間向有關用電設備（或現場控制箱）放射式供電，現場設置機旁控制按鈕，減少電耗浪費。4.7.2 自動控制系統電子節能技術是電力電子技術和微電子技術，是減少電能消耗和自身耗電的有效途徑，電子調壓、調速技術可以使機電設備與負載達到最佳匹配狀態，實現經濟運行，達到節電效果。三氯化磷主生產裝置中采用DCS和PLC控制系統，主要監控黃磷預熱和氯汽化系統、黃磷與氯氣反應器系統、冷凝系統、尾氣回收系統等其它裝置區，根據工藝生產過程需要在控制上采用集中控制與崗位操作相結合，部分儀表就地顯示或集中顯示，自動化的控制能夠保證工藝生產的情況

73、下，經濟合理的使用各種能源介質。4.7.3 變壓器系統合理分配變壓器容量、臺數和負荷，做到變壓器經濟運行。在全廠區內設置10KV變、配電中心，一套10KV配電系統，二路10KV進線電源。10KV配電高壓開關柜放射式對1#2#變壓器供電。10KV高壓配電柜選用GZS1-10型高壓開關柜，高壓配電開關為真空斷路器。低壓配電系統采用單母線運行方式，提高系統運行可靠性。配電裝置選用抽屜式低壓開關柜。各車間配電間配電裝置選用GGD型固定式低壓開關柜。4.7.4 電機系統本工廠生產車間內主要設備為電動機，負荷平穩且經常使用，因此在變、配電所分別采用低壓配電中心集中補償方式。全廠補償后功率因數達0.90以上

74、。在生產車間內不大于37KW的電機均采用全壓直接起動，大于37KW的電機均采用軟起動方式。主要電動機控制方式為機旁手動控制方式，對工藝生產有特殊要求的電動機采用變頻控制。4.7.5 暖通動力系統合理控制室內參數，減少空調冷負荷。在空調設計時合理選擇室內設計溫度和濕度，避免夏季盲目低溫和冬季使用過高溫度。4.7.6 循環水冷卻系統循環水系統采用節能型冷卻塔，補給水可節省50%左右。4.8 附屬生產系統能源利用狀況分析在項目的建設過程中，建材的選用、施工過程都要認真的考慮建筑節能。在車間、倉庫等建筑物的設計和建設中多采用國家推薦使用的節能環保材料，達到國家規定的設計標準，在總圖布置上盡量使原材料廠

75、房與相關車間臨近，充分利用現有的公共設施，按產品加工工作流程合理布局各車間和工序，從而使輸送能耗降到最低。在車間內部布置上，要提高生產效率，減少能源消耗為目的。盡量使設備布置和生產流程一致，減少安裝施工過程中不必要的消耗和浪費。門窗盡量采用塑鋼復合材料，墻窗比例要合理得當，保證合理的采光通風，利于節能。 4.9 其它設施能源利用狀況分析（1） 從跑、冒、滴、漏入手，加強定期檢查，用完電、水、風就隨手關掉，加強計量管理，優化生產，已達到節能降耗。（2） 及時調整企業用電設備工作狀態，合理分配和平衡負荷，控制用電高峰，調整大容量設備的工作時間，提高企業負荷率，使企業用電均衡化，企業負荷率達到國家標

76、準。（3） 在總體布置上，儲存、工藝流程等設計力求物料、能源流向合理、便捷，盡量減少供能半徑，減少管網途中損耗。（4） 企業應在提高自然功率因數的基礎上，合理裝置無功補償設備，企業功率因數因達到0.9以上。可以采取就地補償和集中補償相結合的方法，集中補償中補償容量較大的地方，可以采用電容器自動跟蹤投切屏與手動補償相結合的方法。對利用鎮流器的照明設備，可以采用單燈電容補償的方法。5 項目能源消耗水平評估5.1 項目能源消耗種類、來源項目能源消耗品種為電力、水、天然氣，其中：電力：主要供項目硅烷主裝置、冷氫化處理裝置、壓縮空氣系統、輔助附屬設備設施、循環水動力源和照明用電等，供應方式主要是采用集中

77、供電方式,由城市政電網的110kV變電站，經10kV專線引至總降壓配電所供電，經11臺配電變壓器降壓將10kV降為380V后再由配電柜輸送到各個用能單位使用。天然氣：主要供原料黃磷汽化，通過熱電廠產生的蒸汽，供應方式為廠區內低壓蒸汽管網輸送。水：主要供項目生產和廠內生活，供應方式通過廠區內自來水管網。5.2 能源加工轉換評估三氯化磷主要包括黃磷蒸汽預熱和液氯汽化系統、熔融黃磷與氯氣反應器系統、冷凝系統、尾氣回收系統、主控樓、輔機室、循環水泵站等主要耗能系統。項目主要耗能為蒸汽，其中蒸汽主要用于黃磷熔融汽化系統，通過蒸汽通入溶磷池，控制溫度為60，熔融后黃磷輸送至反應釜與汽化后氯氣進行放熱反應。

78、電主要用于項目主裝置生產、輔助附屬設備設施、循環水動力源和照明用電。具體擴產前后能源消耗情況如表5-1:表5-1 年產8萬噸三氯化磷裝置擴產前后能源消耗情況表擴產前單耗（年產20000噸三氯化磷計算）序號能源種類實物量(年)綜合能耗（當量值）綜合能耗（等價值）1電82104kWh1012872水20.2104t49493蒸汽（0.8Mpa）8103t868868擴產前綜合能耗合計(tce)10181204擴產前單位產品綜合能耗（kgce/t）5160擴產后單耗（年產80000噸三氯化磷計算）1電314104kWh38610992水71104t1721723蒸汽（0.8Mpa）2.8104t30

79、383038擴產后綜合能耗合計(tce)35964309擴產后單位產品綜合能耗（kgce/t）4554三氯化磷項目建成后，裝置綜合能耗折標煤3596噸(當量值)/4309噸(等價值)，經過設備更新和工藝改造，共節約標準煤480噸標準煤，單位產品綜合能耗平均下降11%，國內三氯化磷行業中單位產品蒸汽消耗量平均為0.45t/t,該項目實施后能達到0.35 t/t，在同行業中能耗指標達到先進水平。 6節能對策措施和效果分析6.1 節能措施1、采用節能型工藝流程和技術（1）液氯低溫循環水余熱汽化技術，在汽化預熱系統階段，通過反應釜余熱回收，對汽化器余熱水汽化改造、溶磷池余熱水加溫改造，減少蒸汽使用量，

80、節約生產成本。（2）冷凝器直管設計，空間流暢絕無堵液現象，保證系統壓力穩定。（3）收料回流自動調節技術，確保正常連續生產，而且產品質量穩定。（4）反應釜溫度、壓力平衡控制技術，通過T/P對應值的變化，調節氯化釜物料比例，可裝自動監控儀表設備，確保反應系統內的物料平衡狀態，并做出隨時調整，是安全穩定生產的關鍵。（5）快速加水清釜技術，20分鐘解決滴水問題，快速安全無尾氣排放。（6）冷凝器的回流液封設計，可解決冷凝器因內漏回水問題，只會在尾氣口產生大量氯化氫尾氣排放，不會進入反應器造成事故。2、提高能量轉換設備效率在電氣傳動方面，采用節能的交流變頻技術控制電動機，使其在負載率變化時自動調節轉速使得

81、與負載變化相適應以提高電動機輕載時的效率從而達到節約電能的目的。3、提高自控水平三氯化磷主生產裝置中采用DCS和PLC控制系統，主要監控黃磷蒸汽預熱和液氯汽化系統、熔融黃磷與氯氣反應器系統、冷凝系統、尾氣回收系統、主控樓、輔機室、循環水泵站等主要耗能系統，根據工藝生產過程需要在控制上采用集中控制與崗位操作相結合，部分儀表就地顯示或集中顯示，自動化的控制能夠保證工藝生產的情況下，經濟合理的使用各種能源介質,減少能源浪費。4、供水系統節能供水系統除新鮮水外，還設置了循環水系統，復用水系統，做到水的多次利用，減少了新鮮水用量和外排水量，采用高效、節能型水泵。6.2 能源管理及能源計量配備本項目建成后

82、，節能管理按照國家和省相關節能的法律、法規、規章的要求，建立相應的節能管理組織機構，設立能源管理崗位，聘用具有資質的能源管理人員，監督本項目的能源利用狀況；建立規范的能源統計報告制度，分析本項目的能源利用情況；制定企業能耗考核標準，對產品的耗電消耗指標進行考核，實行超罰節獎。能源計量管理根據質量認證體系標準和用能單位能源計量器具配備和管理通則（GB17167-2006）進行管理，公司能源計量器具、生產工藝控制、生產安全、產品質量等有關計量器具均進行正常周檢，并開展正常巡檢維護，發現異常情況及時進行維修，更換，因此始終保持在用的能源計量器具完好率100%。6.3節能效果分析采用無水投磷技術生產三

83、氯化磷，每年生產8萬噸產品主要需消耗0.8Mpa蒸汽2.7萬噸和電耗314萬KWh，而通過生產工藝改進和自控技術提升，使得三氯化磷生產連續性得到加強，減少蒸汽用量，提升公用工程使用效率，年均節約蒸汽用量4000噸，年均節約電耗13.6萬千瓦時，年均節約水9.68萬噸，因此，采用此生產工藝平均每年可以節約標準煤480噸，單位產品綜合能耗平均下降11%。7 評估結論（1）從市場分析來看，該企業生產三氯化磷不愁銷路，全部供給園區廠家生產草甘膦，因此江西電化樂豐化工有限公司生產擴建8萬噸/年三氯化磷裝置生產該產品具有較強的市場競爭能力，能為企業創造更大經濟效益。（2）三氯化磷生產采用無水投磷技術、液氯

84、低溫循環水余熱汽化技術、反應釜溫度與壓力平衡控制等節能技術，項目實施后綜合能源消耗量為3596噸(當量值)/4309噸(等價值)噸標準煤，每年可以節約標準煤480噸，單位產品能耗相比擴產前下降11%，能耗指標屬于國內先進水平。（3）選用的熱水泵、循環泵、風機、加料泵、輸料泵、電動行車、加熱反應釜等重點耗能設備屬先進節能設備，均不屬于國家、省明令淘汰的產品。（4）本項目使用的電、水、蒸汽能源符合國家能源政策，項目建設所在地能源資源使用安全、穩定保證供應，本項目的能源用量不會影響所在地的能源供應和能源結構，相反，能更好的促進當地經濟的發展。（5）企業建有完善的能源管理、能源計量管理與能耗考核制度。

85、（6）該項目符合中國節能技術政策大綱、合理用能標準和節能設計規范要求，節能效果明顯，有利于推進節約型社會的建設。因此，該項目通過本次節能評估。8 合理化建議（1）生產線的規劃布置必須按照節能標準執行，保證生產連續性，另外三氯化磷裝置擴建盡量利用擴產前公用設施，能有效控制三氯化磷產品制造成本。（2）在后續初步設計與施工圖設計中應嚴格遵守該項目申請建議書的原則與要求，在項目建設過程中要嚴格按施工監督與管理，確保項目各項經濟指標得到可靠落實。（3）項目建成后，應將項目能耗指標和規范執行情況作為竣工驗收的重要內容納入驗收程序，凡達不到節能標準的，不予通過工程竣工驗收，不得投入使用。（4）建筑設計合理采用新技術，新材料，新結構，達到合理節能的效果。（5）提高依法用能意識，同時將清潔生產的理念貫徹到項目建設的全過程，確保從源頭將各項節能降耗措施落到實處。（6）加強能耗計量與考核，配備專職能管員，建立能源設備臺帳。貫徹執行國家和地方關于重點用能企業管理的法律、法規和政策。（7）針對排污嚴重的企業，企業必須加強污染物排放控制，保證所處理后排放污染物達到國家排放標準。（8）必須加強能源使用過程中的管理，進行必要能源消耗狀況的分析，關鍵是電耗的管理，進一步挖掘企業節能的潛力。