DB36 652-2012 The norm of energy consumption per unit product of polysilicon《太阳能级多晶硅单位产品能源消耗限额》.pdf

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1、ICS 27.010 H82 备案号：33309-2012 DB36 江西省地方标准 DB 36/ 6522012 太阳能级多晶硅单位产品能源消耗限额 The norm of energy consumption per unit product of polysilicon 文稿版次选择2012 - 02 - 10发布 2012 - 05 - 01实施 江西省质量技术监督局 江西省工业和信息化委员会 发布DB36/ 6522012 I 目 次 前言 II 1 范围 1 2 规范性引用文件 1 3 术语和定义 1 4 技术要求 2 5 统计范围、计算方法及计算范围 3 附录 A（资料性附录）

2、常用能源品种平均低位发热量及折标准煤参考系数 8 附录 B（资料性附录） 常用耗能工质平均折算热量及折标准煤参考系数 9 DB36/ 6522012 II 前 言 本标准第4.1条、4.2条中还原工序电能源单耗、综合电能源单耗、综合能源单耗限额值为强制性条 款，其余为推荐性条款。 本标准由江西省工业和信息化委员会提出并归口。 本标准起草单位：南昌大学太阳能光伏学院、江西赛维LDK光伏硅科技有限公司、江西赛维LDK太阳 能多晶硅有限公司、江西景德半导体新材料有限公司、江西晶大半导体材料有限公司、江西通能硅材料 有限公司、江西讯腾硅业有限公司。 本标准主要起草人：周浪、周潘兵、李辉糯、魏秀琴、黄海

3、宾、邓新贵、游鹏程、尹传强 DB36/ 6522012 1 太阳能级多晶硅单位产品能源消耗限额 1 范围 本标准规定了太阳能级多晶硅 (为符合 GB/T 25074 产品质量要求的产品，以下简称多晶硅) 单位 产品能源消耗（以下简称能耗）限额的技术要求、统计范围、计算方法、计算范围。 本标准适用于所有以改良西门子法生产多晶硅的企业单位产品能耗的计算、考核，以及对新建项目 的能耗控制。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 2589 综合能耗计

4、算通则 GB/T 25074 太阳能级多晶硅 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1 工序电能源单耗 unit electrical energy consumption in a procedure 为生产单位合格多晶硅料产品而在该生产工序中消耗的电能源量， 包括其中主要工艺电耗和辅助工 艺过程与辅助设备电耗，这些辅助工艺与辅助设备不属于本标准所列公用工程与辅助工序。工序电能源 单耗以每千克多晶硅料耗电千瓦时数（kwh/kg-Si）计。 3.2 工序能源单耗 unit energy consumption in a procedure 为生产单位合格多晶硅料产品而在该生产工序中

5、消耗的能源量， 包括其中主要工艺能耗和和辅助工 艺过程和辅助设备能耗，这些辅助工艺与辅助设备不属于本标准所列公用工程与辅助工序。能源单耗为 电能源单耗与煤、天然气、油等非电能源单耗之和，以每千克多晶硅料耗能折算标准煤千克数 （kgce/kg-Si）计。 3.3 公用工程 communal supply 指生产系统中不专属于某一工序、而为多个工序所共用的设施，包括水源、纯水系统、循环水系统、 制氮系统、压缩空气系统、蒸汽锅炉、空调、中央控制系统等生产供应设施。 3.4 DB36/ 6522012 2 辅助工序auxiliary procedure 指主要生产流程之外的辅助性工序，包括制氢、“三废

6、”处理、硅芯制备、多晶硅产品破碎、清洗 与包装等。 3.5 综合电能源单耗unit total electrical energy consumption 为生产单位合格多晶硅料产品而消耗的总电能源量， 为各工序电能源单耗与公用工程及辅助工序电 能源单耗之和。以每千克多晶硅料耗电千瓦时数（kwh/ kg-Si）计。 3.6 综合能源单耗unit total energy consumption 为生产单位合格多晶硅料产品而消耗的总能源量， 为各工序能源单耗与公用工程及辅助工序能源单 耗之和。以每千克多晶硅料耗能折算标准煤千克数（kgce / kg-Si）计。 4 技术要求 4.1 现有多晶硅生

7、产企业单位产品能耗限额限定值 现有多晶硅生产企业的单位产品能耗限额限定值应符合表1的要求。 表1 现有多晶硅生产企业单位产品能耗限额限定值 能耗限额 项目 电能源单耗 (kwh/kg-Si) 能源单耗 (kgce/kg-Si) 三氯氢硅合成工序 3.4 3.1 三氯氢硅精馏提纯工序 2.4 8.3 高温氢化 51 10.6 四氯化硅氢化工序 低温氢化 22 6.7 还原工序 78 10.3 还原尾气干法回收工序 18 4.5 公用工程及辅助工序 28 6.2 高温氢化工艺路线 180 42.7 多晶硅生产 综合 低温氢化工艺路线 150 39 注1：采用高温氢化的按高温氢化能耗指标考核，采用低

8、温氢化的按低温氢化能耗指标考核，两类都有的分别 核算。 注2：缺少某工序而通过外协替代的企业，其综合能耗应增加该工序能耗限额值。例如：缺少三氯氢硅合成工 序，应增加相应的能源消耗限额值（3.1 kgce/kg-Si）。 注3：电煤折算按当量系数计算。 4.2 新建多晶硅生产企业单位产品能耗限额准入值 DB36/ 6522012 3 新建多晶硅生产企业单位产品能耗限额准入值应符合表2的要求。 表2 新建多晶硅生产企业单位产品能耗限额准入值 能耗限额 限额项目 电能源单耗 (kwh/kg-Si) 能源单耗 (kgce/kg-Si) 三氯氢硅合成工序 2.9 2.7 三氯氢硅精馏提纯工序 2 6.9

9、 四氯化硅氢化工序 18.7 5.7 还原工序 60 8.0 还原尾气干法回收工序 15.3 3.8 公用工程及辅助工序 23 5.2 多晶硅生产综合 122 32 注1：缺少某工序而通过外协替代的企业，其综合能耗应增加该工序能耗限额值。例如：缺少三氯氢硅合成工 序，应增加相应的能源消耗限额值（2.7 kgce/kg-Si）。 注2：电煤折算按当量系数计算。 4.3 多晶硅生产企业单位产品能耗限额先进值 多晶硅生产企业单位产品能耗限额先进值应符合表3的要求。 表3 多晶硅生产企业单位产品能耗限额先进值 能耗限额 限额项目 电能源单耗 (kwh/kg-Si) 能源单耗 (kgce/kg-Si)

10、三氯氢硅合成工序 2.5 2.3 三氯氢硅精馏提纯工序 1.8 5.8 四氯化硅氢化工序 15.9 4.9 还原工序 48 6.4 还原尾气干法回收工序 13 3.2 公用工程及辅助工序 20.2 3.4 多晶硅生产综合 105 26 注1：缺少某工序而通过外协替代的企业，其综合能耗应增加该工序能耗限额值。例如：缺少三氯氢硅合成工 序，应增加相应的能源消耗限额值（2.3 kgce/kg-Si）。 注2：电煤折算按当量系数计算。 5 统计范围、计算方法及计算范围 5.1 统计范围 5.1.1 企业实际（生产）消耗的各种能源 DB36/ 6522012 4 企业实际消耗的各种能源包括：一次能源（原

11、煤、石油、天然气等），二次能源（电力、热力、石 油制品、焦炭、煤气等）和生产使用的耗能工质（水、氧气、压缩空气等）所消耗的能源。 企业实际消耗的各种能源是指用于生产活动的各种能源，包括主要生产系统、辅助生产系统和附属 生产系统用能，不包括生活用能和批准的基建项目用能。 生活用能是指企业系统内的宿舍、学校、文化娱乐、医疗保健、商业服务等直接用于生活方面的能 耗。 5.1.2 企业计划报告期内的能源实物消耗量和能源消耗量 企业计划报告期内的某种能源实物消耗量的计算，应符合公式（1）： e h= e1+ e2- e3- e4- e5- e6 (1) 式中： eh企业的能源实物消耗量； e1企业购入能

12、源实物量； e2期初库存能源实物量； e3期末库存能源实物量； e4外销能源实物量； e5生活用能源实物量； e6企业工程建设用能源量。 企业计划报告期内的能源消耗量的计算，应符合公式（2）： E = E1+ E2- E3- E4- E5 或 E = EZG + EZF = EZZ (2) 式中： E企业报告期内的能源消耗量； E1购入能源量； E2库存能源增减量； E3外销能源量； E4生活用能源量； E5企业工程建设用能源量； EZG诸产品工艺能源消耗量； EZF间接辅助生产部门用能源量及损耗； EZZ产品综合能源消耗量。 所消耗的各种能源不得重计或漏计。 存在供需关系时， 输入、 输出双

13、方在计算中量值上应保持一致。 设备大修的能源消耗也应计算在内，且按检修后设备的运行周期逐月平均分摊。企业综合能耗的计算按 照GB/T 2589 的规定进行。 5.1.3 各种能源的计量单位 产品工序能耗、产品综合能耗的单位：kgce (千克标煤)； 煤炭、焦炭、重油、汽油、柴油的单位：kg (千克)、t (吨)； 电力的单位：kwh (千瓦小时)； 蒸汽的单位：kJ（千焦）、MJ（兆焦）、GJ（百万千焦）、t（吨，需指明温度与压强）； 煤气、压缩空气、氧气、天然气的单位：m 3 （立方米）、10 4 m 3 （万立方米）； DB36/ 6522012 5 水的单位：t（吨）； 多晶硅综合能源单

14、耗的单位：kgce/kg-Si (千克标煤/千克)。 5.1.4 各种能源折算标煤量方法 各种能源及耗能工质消耗量在折算标煤量时，外购的燃料能源可取实测的低（位）发热量或供货单 位提供的实测值为计算基础，或用国家统计部门的折算系数折算，参见附录A；二次能源及耗能工质均 按相应的能源等价值折算，参见附录B；企业能源转换自产时，按实际投入的能源实物量折算标煤量； 企业回收的余热按热力的折算系数折算。 5.1.5 多晶硅产品能耗的计算原则 采用同一计划报告期内产出的合格产品实物产量计算单位产品能耗。所有产品产量均以kg (千克) 为计量单位，以企业计划统计部门正式上报的数据为准。 5.1.6 企业余

15、热利用能源的计算原则 企业回收的余热能源在多晶硅生产流程体系自用的，不计入能耗；对外供应销售的，计入公式(2) 中E3项予以扣除。 5.2 计算方法 5.2.1 工序实物单耗的计算 工序实物单耗按式（3）计算： E S= Ms / PZ .(3) 式中： ES某工序的实物单耗； Ms某工序直接消耗的某种能源实物总量，单位为千克（kg）、吨（t）、千瓦时（kwh）或 立 方米（m 3 ）； PZ 同一计划报告期内产出的合格产品实物量，单位为千克（kg）。 5.2.2 工序能源单耗的计算 工序能源单耗按式（4）计算： E 1= EH / PZ(4) 式中： E1某工序能源单耗； EH某工序直接消耗

16、的各种能源量折算为标准煤量的代数和，单位为千克标煤（kgce）； PZ某工序（工艺）产出的合格产品总实物量，单位为千克（kg）。 5.2.3 综合能源单耗的计算 综合能源单耗的计算应符合公式（5）： E Z = Eg + EF(5) 式中： EZ综合能源单耗，单位为千克标准煤千克（kgce/kg）； Eg各工序能源单耗之和，单位为千克标准煤千克（kgce/kg）； EF辅助能源单耗和损耗分摊量，单位为千克标准煤千克(kgce/kg)。 DB36/ 6522012 6 5.3 计算范围 5.3.1 三氯氢硅合成工序 从液氯气化、氯化氢合成、氯化氢脱水、氯化氢预热、硅粉干燥预热、三氯氢硅合成、合成

17、产物分 离、尾气回收，到得到99%三氯氢硅为止。包括备料、配料、进料、合成、制冷、分离提纯、排渣、供 排风、物料输送、收尘、供排水、辅助设备及照明等所有能源消耗量。 5.3.2 三氯氢硅精馏提纯工序 从粗三氯氢硅开始到产出精三氯氢硅为止。包括备料、进料、蒸发、冷凝、废液排放、排渣、制冷、 供排风、物料输送、供排水、辅助设备及照明等所有能源消耗量。 5.3.3 四氯化硅氢化工序 从四氯化硅开始到氢化产出98%三氯氢硅为止。包括备料、配料、进料、活化、氢化、氢气循环、 氢气回收、氯化氢吸收分离、氢化料分离、废液处理、排渣、制冷、供排风、物料输送、供排水、辅助 设备及照明等所有能源消耗量。 5.3.

18、4 还原工序 从精馏后合格的三氯氢硅开始到产出多晶硅棒为止。包括备料、进料、预热、还原、停炉取棒、供 排风、物料输送、供排水、辅助设备及照明等所有能源消耗量。 5.3.5 多晶硅还原尾气干法回收工序 从还原炉排出尾气开始到回收、分离得到合格氢气、氯化氢和氯硅烷为止。包括尾气缓冲、进料、 淋洗、混合气体压缩、制冷、氯硅烷分离、氯化氢吸收分离、氢气回收纯化、储存、供排风、物料输送、 供排水、辅助设备及照明等所有能源消耗量。 5.3.6 公用工程及辅助工序 5.3.6.1 公用工程 包括水源、循环水、纯水、脱盐水、制氮、压缩空气、蒸汽锅炉、空调、中央控制等公用供应系统 的能源消耗量。 5.3.6.2

19、 氢气制备工序 包括电解液制备、 电解、 氢气纯化等制备工艺， 或其他氢气方法制备氢气的工艺过程中的物料输送、 工艺、供排风、辅助设备及照明等所有能源消耗量。 5.3.6.3 “三废”处理工序 包括多晶硅生产过程中尾气收集、尾气淋洗（或燃烧、水解）、污水收集、污水处理、固渣处理等 系统物料输送、供排风、供排水、辅助设备及照明等所有能源消耗量。 5.3.6.4 多晶硅硅芯制备工序 从多晶硅料开始到产出洁净包装的多晶硅硅芯为止。包括多晶硅料酸腐蚀、纯水清洗、烘干、硅芯 拉制（或切割）、硅芯磨削加工、酸腐蚀、纯水清洗、烘干、包装等过程中的物料输送、加工、供排风、 供排水、辅助设备及照明等所有能源消耗

20、量。 DB36/ 6522012 7 5.3.6.5 多晶硅产品处理、包装工序 从棒状多晶硅开始到产出免清洗、洁净包装的多晶硅为止。包括从多晶硅破碎、酸腐蚀、纯水清洗、 烘干、包装、废液中和排放、母液洗水处理、制冷、供排风、物料输送、供排水、辅助设备及照明等所 有能源消耗量。 DB36/ 6522012 8 A A 附 录 A （资料性附录） 常用能源品种平均低位发热量及折标准煤参考系数 表A.1 能源名称 平均低位发热量 折算标煤系数 原煤 20908 kJ/kg 0.7143 kgce/kg 洗精煤 26344 kJ/kg 0.900 kgce/kg 重油 41816 kJ/kg 1.42

21、86 kgce/kg 柴油 42652 kJ/kg 1.4571 kgce/kg 汽油 43070 kJ/kg 1.4714 kgce/kg 焦炭 28435 kJ/kg (灰分13.5%) 0.9714 kgce/kg 液化石油气 50179 kJ/kg 1.7143 kgce/kg 电力(当量值) 3600 kJ/kwh 0.1229 kgce/kwh 热力 - 0.03412 kgce/MJ 煤气 5233 kJ/m 30.1786 kgce/m 3天然气 38931 kJ/m 31.3300 kgce/m 3注1：蒸汽计算基准条件：压力0.9MPa（表压）,温度197，其他质量蒸汽按热

22、值折算。 注2：本附录折标煤系数如遇国家统计部门规定发生变化，能耗限额指标应另行规定。 DB36/ 6522012 9 B B 附 录 B （资料性附录） 常用耗能工质平均折算热量及折标准煤参考系数 表B.1 耗能工质名称 平均折算热量 折标煤系数 备注 新鲜水 7.5350 MJ/t 0.2571 kgce/t 软化水 14.2347 MJ/t 0.4857 kgce/t 指尚未使用过的自来水， 按平 均耗电计算 压缩空气 1.1723 MJ/m 3 0.0400 kgce/m 3二氧化碳 6.2806 MJ/m 30.2143 kgce/m 3氧气 11.7230 MJ/m 30.4000 kgce/m 311.7230 MJ/m 30.4000 kgce/m 3当副产品时 氮气 19.6771 MJ/m 30.6714 kgce/m 3当主产品时 乙炔 243.6722 MJ/m 3 8.3143 kgce/m 3按耗电石计算 电石 60.9188 MJ/kg 2.0786 kgce/kg 按平均耗焦炭、电等计算 蒸汽 3776 MJ/t 129 kgce/t 计算基准条件： 压力 0.9MPa（表压） 温度 197 其他质量蒸汽按热值折算。 注：本附录中的能源等价值如有变动，以国家统计部门最新公布的数据为准。 _