Selection.ParagraphFormat.LineSpacingL inesToPoints(2) Selection.ParagraphFormat.LineSpacingLinesToPointselection.ParagraaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaphFormat.LineSpacingLinesToPoints(2)Selection.ParagraphFormat.LineSpacingL inesToPoction.ParagraphForm Selection.ParagraphFormaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaat.LineSpacingLinesToPoints(2)Selection.ParagraphFormat.LineSpacingLinesToPointselection.ParagraphFormat.LineSpacingLinesToPoints(2)Selection.ParagraphFormat.LineSpacingL inesToPoction.ParagraphFormat.LineSpacingLinesToPoints(2Selection.ParagraphFormat.LineSpacingLinesToPoints(2)Selection.ParagraphFormat.LineSpacingL inesToPointselection.ParagraphFormat.LineSpacingLinesToPoints(2)Selection.ParagraphFormat.LineSpacingLinesToPoction.ParagraphFormat.LineSpacingLinesToPoints(2)Selection.Par agraphFaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaahF Selection.ParagraphFormat.LineSpacingL inesToPoints(2) Selection.ParagraphFormat.LineSpacingLinesToPointselection.ParagraaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaphFormat.LineSpacingLinesToPoints(2)Selection.ParagraphFormat.LineSpacingL inesToPoction.ParagraphForm Selection.ParagraphFormaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaat.LineSpacingLinesToPoints(2)Selection.ParagraphFormat.LineSpacingLinesToPointselection.ParagraphFormat.LineSpacingLinesToPoints(2)Selection.ParagraphFormat.LineSpacingL inesToPoction.ParagraphFormat.LineSpacingLinesToPoints(2Selection.ParagraphFormat.LineSpacingLinesToPoints(2)Selection.ParagraphFormat.LineSpacingL inesToPointselection.ParagraphFormat.LineSpacingLinesToPoints(2)Selection.ParagraphFormat.LineSpacingLinesToPoction.Pa ragraphFormat.LineSpacingLinesToPoints(2)Selection.Par agraphFaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaahF 關(guān)于籌建年產(chǎn) 1200 噸多晶硅項目 的可 行 性 報 告 霍林郭勒工業(yè)園區(qū)管委會 二八年 七 月十七日 Selection.ParagraphFormat.LineSpacingL inesToPoints(2) Selection.ParagraphFormat.LineSpacingLinesToPointselection.ParagraaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaphFormat.LineSpacingLinesToPoints(2)Selection.ParagraphFormat.LineSpacingL inesToPoction.ParagraphForm Selection.ParagraphFormaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaat.LineSpacingLinesToPoints(2)Selection.ParagraphFormat.LineSpacingLinesToPointselection.ParagraphFormat.LineSpacingLinesToPoints(2)Selection.ParagraphFormat.LineSpacingL inesToPoction.ParagraphFormat.LineSpacingLinesToPoints(2Selection.ParagraphFormat.LineSpacingLinesToPoints(2)Selection.ParagraphFormat.LineSpacingL inesToPointselection.ParagraphFormat.LineSpacingLinesToPoints(2)Selection.ParagraphFormat.LineSpacingLinesToPoction.ParagraphFormat.LineSpacingLinesToPoints(2)Selection.Par agraphFaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaahF Selection.ParagraphFormat.LineSpacingL inesToPoints(2) Selection.ParagraphFormat.LineSpacingLinesToPointselection.ParagraaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaphFormat.LineSpacingLinesToPoints(2)Selection.ParagraphFormat.LineSpacingL inesToPoction.ParagraphForm Selection.ParagraphFormaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaat.LineSpacingLinesToPoints(2)Selection.ParagraphFormat.LineSpacingLinesToPointselection.ParagraphFormat.LineSpacingLinesToPoints(2)Selection.ParagraphFormat.LineSpacingL inesToPoction.ParagraphFormat.LineSpacingLinesToPoints(2Selection.ParagraphFormat.LineSpacingLinesToPoints(2)Selection.ParagraphFormat.LineSpacingL inesToPointselection.ParagraphFormat.LineSpacingLinesToPoints(2)Selection.ParagraphFormat.LineSpacingLinesToPoction.Pa ragraphFormat.LineSpacingLinesToPoints(2)Selection.Par agraphFaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaahF 目錄 第一章 總 論 . 1 1.1 概述 . 1 1.2 項目的建設(shè)條件 . 3 1.3 本項目設(shè)計方案 . 5 1.4 項目的綜合 經(jīng)濟效果 . 6 第二章 多晶硅市場分析 . 8 2.1 多晶硅的產(chǎn)品市場 . 8 2.2 原料、輔助材料及動力 . . 11 2.3 企業(yè)競爭能力分析 . 12 第三章 多晶硅項目的基本方案 . 13 3.1 概述 . 13 3.2 設(shè)計產(chǎn)能及生產(chǎn)配置 . 13 3.3 生產(chǎn)工藝 . 17 第四章 土建工程及輔助設(shè)施 . 21 4.1 主要土建工程有 (合同簽定之后再行設(shè)計 )： . 21 第五章 環(huán)境保護、消防、節(jié)能、勞動安全及衛(wèi)生防護 . 22 5.1 污染物排放及治理措施 . 22 5.2 消防 . 23 5.3 節(jié)能 . 23 5.4 勞動安全及衛(wèi)生防護 . 23 第六章 投資概算 . 25 Selection.ParagraphFormat.LineSpacingL inesToPoints(2) Selection.ParagraphFormat.LineSpacingLinesToPointselection.ParagraaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaphFormat.LineSpacingLinesToPoints(2)Selection.ParagraphFormat.LineSpacingL inesToPoction.ParagraphForm Selection.ParagraphFormaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaat.LineSpacingLinesToPoints(2)Selection.ParagraphFormat.LineSpacingLinesToPointselection.ParagraphFormat.LineSpacingLinesToPoints(2)Selection.ParagraphFormat.LineSpacingL inesToPoction.ParagraphFormat.LineSpacingLinesToPoints(2Selection.ParagraphFormat.LineSpacingLinesToPoints(2)Selection.ParagraphFormat.LineSpacingL inesToPointselection.ParagraphFormat.LineSpacingLinesToPoints(2)Selection.ParagraphFormat.LineSpacingLinesToPoction.ParagraphFormat.LineSpacingLinesToPoints(2)Selection.Par agraphFaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaahF Selection.ParagraphFormat.LineSpacingL inesToPoints(2) Selection.ParagraphFormat.LineSpacingLinesToPointselection.ParagraaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaphFormat.LineSpacingLinesToPoints(2)Selection.ParagraphFormat.LineSpacingL inesToPoction.ParagraphForm Selection.ParagraphFormaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaat.LineSpacingLinesToPoints(2)Selection.ParagraphFormat.LineSpacingLinesToPointselection.ParagraphFormat.LineSpacingLinesToPoints(2)Selection.ParagraphFormat.LineSpacingL inesToPoction.ParagraphFormat.LineSpacingLinesToPoints(2Selection.ParagraphFormat.LineSpacingLinesToPoints(2)Selection.ParagraphFormat.LineSpacingL inesToPointselection.ParagraphFormat.LineSpacingLinesToPoints(2)Selection.ParagraphFormat.LineSpacingLinesToPoction.Pa ragraphFormat.LineSpacingLinesToPoints(2)Selection.Par agraphFaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaahF 6.1 概述 . 25 6.2 編制依據(jù) . 25 6.3 投資分析 . 25 6.4 結(jié)合概算與總概算 . 26 第七章 技術(shù)經(jīng)濟 . 27 7.1 概述 . 27 7.2 綜合經(jīng)濟評估 . 28 1200噸多晶硅項目可行性建議書 1 第一章 總 論 1.1 概述 1.1.1 本項目制作依據(jù) 受內(nèi)蒙古霍煤源源硅業(yè)科技有限公司之委托制作。 1.1.2 項目提出的前景 1.1.2.1 多晶硅 市場的需求 多晶硅的用途 多晶硅通稱為高純硅，是制備半導體單晶硅的原料。工業(yè)上通常把多晶硅及單晶硅統(tǒng)稱為高純或超純硅 ，以別于單質(zhì)硅。 其主要用途如下： 一、用于整流器件：目前有各種容量的硅整流器，已取代了或部分取代以前的直流電源，如 直流發(fā)電機、鉛蓄電 池、汞整流器與硒整流器等； 二、用于二極管：其它晶體管及集成電路，基本上取代了過去各種類型的電子管； 三、用于可控硅整流元件：已廣泛用于電子技術(shù)部門； 四、用于各種無線電器材：計算機及自動化元件上的檢波器和高頻振蕩轉(zhuǎn)化器； 五、用于太陽能電池：將太陽能轉(zhuǎn)換電能；估計太陽能電池的用硅量約占整個硅用量的 5%； 六、用于原子能電池：將放射性廢物的輻射能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽?1200噸多晶硅項目可行性建議書 2 七、用于探測元件：放射性強度測定儀中采用； 八、用于紅外線測試設(shè)備：用作紅外透鏡或濾色片； 九、用于光電池：以硅為基底的 P N 型光電池效率高； 十、硅 及其它半導體材料：還廣泛用作熱敏電阻、光敏電阻、溫差電偶、半導體鐵磁體以及半導體致冷 器等 方面。 國內(nèi)外市場對多晶硅的需求 隨著光伏產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展 和歐洲太陽能市場的迅速擴大 ，太陽能電池對多晶硅需求量增長 迅 速 。 從 2006 年開始太 陽能級和半導體級多晶硅需求均有缺口，其中太陽能級產(chǎn)能缺口更大 。從長遠來看，考慮到未來石化能源的短缺和各國對太陽能產(chǎn)業(yè)的大力支持，多晶硅的需求仍將持續(xù)增長。預計到 2010 年，全球多晶硅的缺口量將高達 26200噸。由于多晶硅供給嚴重不足，導致全球多晶硅價格不斷上漲，目前國內(nèi)已達 275萬 元 /噸。 多晶硅市場的質(zhì)量要求 由于雜質(zhì)的存在大大影響多晶硅的物理及化學性能，因此目前多 晶硅市場對多晶硅純度的要求較高：太陽能級的一般要求5 8 個 9，即 99.999%以上，電子級的一般要求 9 11 個 9，即99.9999999%以上。這不僅給制備工藝提出了難題，也給制造環(huán)境提出了更高的要求。也正因為如此，現(xiàn)在在國內(nèi)能生產(chǎn)多晶硅的廠家寥寥無幾。 1.1.2.2 項目進行的優(yōu)勢 內(nèi)蒙古霍林河煤業(yè)集團公司、內(nèi)蒙古源源能源集團公司和 浙1200噸多晶硅項目可行性建議書 3 江湖州新元泰微電子有限公司 有 著一般企業(yè)無法比擬的優(yōu)勢， 有內(nèi)蒙古源源能源集團公司 配置科 學合理的 煤、電、硅 產(chǎn)業(yè)，以及浙江湖州新元泰微電子有限公司 良好的技術(shù)條件和管理經(jīng)驗，人員素質(zhì)高，資源優(yōu)勢等客觀條件好。多晶硅項目完成后還可以進一步加工成各種電子元器件以及單晶硅，在單晶硅的基礎(chǔ)上還可以進行 IC 的刻制成各種 IC 芯片，產(chǎn)業(yè)鏈不僅長，而且 產(chǎn) 業(yè)分支多，這樣可以使 企業(yè) 保持旺盛的發(fā)展勢頭，獲得更好的經(jīng)濟效益。 1.1.3 本項目的主要內(nèi)容 新建一座年產(chǎn) 1200 噸多晶硅的 還原車間， 其中包括： 采用改良西門子法生產(chǎn)多晶硅的還原車間 三氯氫硅凈化除雜車間 氫氣凈化車間 化驗室 變電所 辦公樓及附屬配置 1.1.4 項目的基本原則 充分利用內(nèi)蒙古源源能 源集團公司低成本的煤及電力資源和未來 鋁工業(yè)園區(qū)內(nèi) 危險品站臺 ， 在工業(yè)園內(nèi)建廠， 以節(jié)約投資，提高工作效率。 1.2 項目的建設(shè)條件 1.2.1 生產(chǎn)工藝條件 1200噸多晶硅項目可行性建議書 4 由 內(nèi)蒙古源源能源集團公司 供應(yīng) 成本低 廉的電力，由 浙江湖州新元泰微電子有限公司 負責多晶硅廠的建設(shè)及專有的生產(chǎn)技術(shù)，以及聘用多晶硅生產(chǎn)工藝師和熟悉多晶硅生產(chǎn)的相關(guān)技術(shù)和操作人員及管理人員 ， 以保證先進的技術(shù)經(jīng)濟指標和優(yōu)良的產(chǎn)品質(zhì)量。 1.2.2 電力供應(yīng)條件 在 內(nèi)蒙古源源能源集團公司 經(jīng)過一次變壓 (66KV)后 ， 傳 輸?shù)戒X工業(yè)園區(qū) 的霍煤源源硅業(yè)科技有限公司后 經(jīng)二次 變壓 (380V)，直接進行生產(chǎn)多晶硅。 1.2.3 主要原材料供應(yīng)條件 1200噸多晶硅所需的 17820噸三氯氫硅 、 780萬立方米 氫 氣 、20公斤鉬絲 以及 500公斤 硅 初 棒等全部外購 1.2.4 其它建設(shè)條件 新增 42m 300m 多晶硅還原廠房及 12 對多晶硅還原爐 ，即可生產(chǎn) 24個硅棒 ，以及擴散爐一套 。 新增 35m 1.5m原料庫。 新增 18m 145m三氯氫硅除雜凈化 、精制 車間及凈化 、精制設(shè)備一套。 新增 18m 110m氫氣凈化車間 及凈化設(shè)備一套 。 新 增 42m 65m酸洗車間及酸洗設(shè)備兩套。 新增 35m 100m廢氣、廢 物 回收車間及回收設(shè)備 一 套。 新增 42m 65m烘干車間及烘干設(shè)備三套。 1200噸多晶硅項目可行性建議書 5 新增 42m 65m切斷車間及 裁切機 兩 套。 新增 42m 65m鑄造車間及鑄 錠爐 一套。 新增 35m 45m 來料 化驗室 及 成品化驗室各一間，來料及成品 檢測 設(shè)備 若干 。 新增 55m 90m成品庫。 1.3 本項目設(shè)計方案 1.3.1 生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)品 設(shè)計生產(chǎn)規(guī)模為多晶硅 1200噸 /年 產(chǎn)品質(zhì)量：全部產(chǎn)品硅含量純度均 99.9999999% 硅鑄錠 及硅片 1.3.2 項目工程布局 多晶硅還原車間 (包括擴散設(shè)備 )：設(shè)置于廠區(qū) 中西部，與上下游車間緊湊建設(shè)，便于中間品與產(chǎn)品的運輸； 三氯氫硅精制車間與氫氣凈化車間并列建設(shè)，通過管道將三氯氫硅及氫氣輸送到還原車間 的化學蒸發(fā)沉積反應(yīng)器 (即還原爐 )內(nèi) 進行還原； 沉積出的多晶硅棒，要運抵酸洗車間進行酸洗，然后到烘干設(shè)備里進行烘干，在 裁切機上裁切成所需長度尺寸，然后進行鑄造，鑄造成 所需尺寸的硅棒，進實驗室進行檢測，然后合格品包裝、入庫、待出貨； 將還原階段產(chǎn)生的廢物輸送到廢物回收車間進行回收再利1200噸多晶硅項目可行性建議書 6 用，以提高原材料的利用率。 1.3.3 生產(chǎn)工藝流程 采用改良西門子法生產(chǎn)多晶硅。 設(shè)計建 12對還原爐生產(chǎn)多晶硅，以提高電能利用率。 其工藝流程詳見第三章。 1.3.4 環(huán)境保護 本項目工程高度重視環(huán)境保護，生產(chǎn)過程中 幾乎不產(chǎn)生廢渣，廢液通過回收、氫化等手段可以回收利用，因此幾乎也不產(chǎn)生廢液，廢氣主要是氫氣，可以回收利用，以提高氫的利用率。少許廢氣通過煙氣凈化系統(tǒng)粉塵凈化率可達 99%以上，經(jīng)過凈化后的 各種污染物均可達到或低于 GB16279-1996大氣污染綜合排放標準要求。 1.3.5 項目實施方案 本項目從批準并簽定 合同之日起 6個月內(nèi)投產(chǎn)。設(shè)備、物料、結(jié)構(gòu)制作，土建同時進行以提高速度，爭取盡早投產(chǎn)。 1.4 項目的綜合 經(jīng)濟效果 1.4.1 項目總投資 12億元人民幣 (產(chǎn)能 1200噸 /年 ) 1.4.2 項目的經(jīng)濟效益 年效益： 13.7948 億元人民幣 (按現(xiàn)行價格計算 1200 噸 /年產(chǎn)量 )， 10個月即可收回 全部 投資。 1200噸多晶硅項目可行性建議書 7 1.4.3 主要技術(shù)經(jīng)濟指標 電流效率： 98% 交流電耗： 300000KWH/t.Si 化學蒸發(fā)沉積反應(yīng)器內(nèi)溫度： 1050 1150 每對還原爐 日生產(chǎn)能力： 330kg/臺 .d 1.4.4 綜合評價 本 項目多晶硅產(chǎn)品市場巨大，工藝技術(shù)先進、成熟、可靠。投產(chǎn)后可以根據(jù)市場需求逐步擴大產(chǎn)能及上下游產(chǎn)品 (如三氯氫硅、單晶硅以及太陽能電池等 )，形成優(yōu)良的產(chǎn)業(yè)鏈，發(fā)揮規(guī)模效益的優(yōu)勢，并在生產(chǎn)中不斷創(chuàng)新進一步提高經(jīng)濟指標和經(jīng)濟效益，增強企業(yè)市場的競爭力。 本項目最大限度的利用 內(nèi)蒙古源源能源集團公司 成本低廉的煤和電，和 浙江湖州新元泰微電子有限公司 的先進技術(shù)和管理經(jīng)驗，投資預算合理，見效快，回報期短，利稅高，具有較強的抗 風險能力。 綜上所述，由于該項目具 有較高的經(jīng)濟效益和社會效益，具有相當好的市場和極為有利的資源，具有較強的競爭優(yōu)勢和抗風險能力，因此是可行的，應(yīng)盡快投入建設(shè)，抓住發(fā)展機遇，早日投產(chǎn)。 1200噸多晶硅項目可行性建議書 8 第二章 多晶硅市場分析 2.1 多晶硅的產(chǎn)品市場 2.1.1 多晶硅的性質(zhì) 多晶硅具有 灰色金屬光澤。密度 2.32 2.34g/cm3。熔點1410 ,沸點 2355 。溶于氫氟酸和硝酸的混酸中，不溶于水、硝酸和鹽酸。硬度介于鍺和石英之間，室溫下質(zhì)脆，切割時易碎裂。加熱至 800 以上即有延 展 性， 1300 時顯出明顯變形。 常溫下不活潑，高溫下與氧、氮、硫等 反應(yīng)。高溫熔融狀態(tài)下，具有較大的化學活潑性，能與幾乎任何材料作用。 具有半導體性質(zhì)，是極為重要的優(yōu)良半導體材料，但微量的雜質(zhì)即可大大影響其導電性。電子工業(yè)中廣泛用于制造半導體收音機、錄音機、電冰箱、彩電、錄像機、電子計算機等的基礎(chǔ)材料。 多晶硅是單質(zhì)硅的一種形態(tài)。熔融的單質(zhì)硅在過冷條件下凝固時，硅原子以金剛石晶格形態(tài)排列成許多晶核，如這些晶核長成晶面取向不同的晶粒， 則這些晶粒結(jié)合起來，就結(jié)晶成多晶硅。多晶硅可作拉制單晶硅的原料 。 多晶硅與單晶硅的差異主要表現(xiàn)在物理性質(zhì)方面。例如，在力學性質(zhì) 、 光學性質(zhì)和熱學性 質(zhì)的各向異性方面，遠不如單晶硅明顯；在電學性質(zhì)方面，多晶硅晶體的導電性也遠不如單晶硅顯著，甚至于幾乎沒有導電性。在化學活性方面，兩者的差異極1200噸多晶硅項目可行性建議書 9 小。 2.1.2 多晶硅的用途 由于多晶硅具有上述各種特征，因此廣泛應(yīng)用在各個領(lǐng)域。尤其是太陽能電池、電子工業(yè)方面， 作為影響其全部性能的主要材料來使用。多晶硅的主要應(yīng)用領(lǐng)域見下圖： 多晶硅是半導體工業(yè)、電子信息產(chǎn)業(yè)、太陽能光伏電池產(chǎn)業(yè)的最主要、最基礎(chǔ)的功能性材料。主要用做半導體的原料，是制做單晶硅的主要原料，可作各種晶體管、整流二極管、可控硅、太陽能電池、集 成電路、電子計算機芯片以及紅外探測器等。 2.1.3 多晶硅的市場需求 當前國際多晶硅產(chǎn)業(yè)概況 ： 晶體硅材料（包括多晶硅和單晶硅）是最主要的光伏材料，其市場占有率在 90以上 ,而且在今后相當長的一段時期也依然是太陽能電池的主流材料。多晶硅材料的生產(chǎn)技術(shù)長期以來掌握在美、日、德等 3個國家 7個公司的10 家工廠手中，形成技術(shù)封鎖、市場壟斷的狀況。多晶硅的需求主要來自于半導體和太陽能電池。按純度要求不同，分為電子級和太陽能級。其中，用于電子級多晶硅占 55左右，太陽能溫差電偶 阻電敏( 光 )熱 半導體磁體IC芯片二極管材器電線無硅控可放射性探測 試測線外紅光電池原子能電池池電能陽太檢 測 元 件電 子 元 件單 晶 硅 其 它電 池多 晶 硅1200噸多晶硅項目可行性建議書 10 級多晶硅占 45，隨著光伏產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，太陽能電 池對多晶硅需求量的增長速度高于半導體多晶硅的發(fā)展，預計到 2008年太陽能多晶硅的需求量將超過電子級多晶硅。 國內(nèi)多晶硅產(chǎn)業(yè)概況 :我國集成電路的增長，硅片生產(chǎn)和太陽能電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，大大帶動多晶硅材料的增長。太陽能電池用多晶硅按每生產(chǎn) 1MW 多晶硅太陽能電池需要 11 12 噸多晶硅計算，我國 2004 年多晶、單晶太陽能電池產(chǎn)量為 48.45MW，多晶硅用量為 678 噸左右，而實際產(chǎn)能已達 70MW 左右，多晶硅缺口達 250噸以上。到 2005年底國內(nèi)太陽能電池產(chǎn)能達到 300MW，實際能形成的產(chǎn)量約為 110MW，需要多晶硅 1400 噸左右，預測到 2010年太陽能電池產(chǎn)量達 300MW,需要多晶硅保守估計約 4200噸，因此太陽能電池的生產(chǎn)將大大帶動多晶硅需求的增加 。 2005年中國太陽能電池用單晶硅企業(yè)開工率在 20 30，半導體用單晶硅企業(yè)開工率在 80 90，都不能滿負荷生產(chǎn)，主要原因是多晶硅供給量不足所造成的。預計多晶硅生產(chǎn)企業(yè)擴產(chǎn)后的產(chǎn)量，仍然滿足不了快速增長的需要。 2005 年全球太陽能電池用多晶硅供應(yīng)量約為 10448 噸，而2005 年太陽能用硅材料需求量約為 22881 噸，如果太陽能電池用多晶硅需求量按占總需求量的 65%計， 則太陽能電池用多晶硅需求量約為 14873噸，這樣全球太陽能電池用多晶硅的市場缺口達 4424 噸。 2005 年半導體用多晶硅短缺 6000 噸，加上太陽能用多晶硅缺口 4424 噸，合計 10424 噸，供給嚴重不足，導致全1200噸多晶硅項目可行性建議書 11 球多晶硅價格上漲。目前多晶硅市場的持續(xù)升溫，導致各生產(chǎn)廠商紛紛列出了擴產(chǎn)計劃，根據(jù)來自國際光伏組織的統(tǒng)計，至 2008年全球多晶硅的產(chǎn)能將達 49550 噸，至 2010 年將達 58800 噸。預計到 2010年全球多晶硅需求量將達 85000噸，缺口 26200噸。從長遠來看，考慮到未來石化能源的短缺和各國對太陽能產(chǎn)業(yè)的大力支持，需求將持續(xù)增長。根據(jù)歐洲光伏工業(yè)聯(lián)合會的 2010年各國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展計劃預計，屆時全球光伏產(chǎn)量將達到 15GW（ 1GW=1000MW），設(shè)想其中 60%使用多晶硅為原材料，如果技術(shù)進步每 MW消耗 10噸多晶硅，保守估計全球至少需要太陽能多晶硅 5萬噸以上。 2.1.4 多晶硅的價格分析 由于多晶硅生產(chǎn)技術(shù)只掌握在世界上極少數(shù) 幾家 研究機構(gòu)或者生產(chǎn)廠家的手里 ，因此多晶硅的市場價格 幾近處于壟斷狀態(tài) 。 由于多晶硅的消耗不斷增大，所以多晶硅的價格不斷上漲，目前含稅市場價大約在 275萬元左右。 2.2 原料、輔助材料及 動力 . 多晶硅 生產(chǎn)所需的原料為三氯氫硅，由唐山中友硅業(yè)有限公司直接提供，價格穩(wěn)定，供應(yīng)可靠。也不排除在未來一段時間內(nèi)內(nèi)蒙古霍煤 源源硅業(yè)科技有限公司自己 生產(chǎn)三氯氫硅。 其它輔助材料如氫氣、 鉬絲、石墨、硅棒等市場供應(yīng)充足。 1200噸多晶硅項目可行性建議書 12 多晶硅還原爐所用電能由內(nèi)蒙古 源源能源集團公司 供應(yīng)，電力充足，價格適宜。 2.3 企業(yè)競爭能力分析 項目在短時間內(nèi) (6個月左右 )建成投產(chǎn)，采用成熟、世界先進的生產(chǎn)技術(shù)，聘用多晶硅工藝師及相關(guān)人員在短時間 內(nèi) 產(chǎn)出純度為 99.9999999%的多晶硅，甚至可直接生產(chǎn)出更高品位的產(chǎn)品，可很快進 入市場。 企業(yè)優(yōu)勢： 能源 煤、電。多晶硅聯(lián)合價格優(yōu)勢 技術(shù)經(jīng)濟 直接生產(chǎn)出高品位多晶硅，指標處于國際先進水平 管理 人員素質(zhì)高，管理嚴謹科學 地緣 交通運輸便利 具有規(guī)模優(yōu)勢 因此企業(yè)有較強的市場競爭力。 1200噸多晶硅項目可行性建議書 13 第三章 多晶硅項目的基本方案 3.1 概述 根據(jù) 內(nèi)蒙古霍煤源源硅業(yè)科技有限公司的初步規(guī)劃，暫定在內(nèi)蒙古霍林郭勒工業(yè)園區(qū)內(nèi)首先建造產(chǎn)能為 1200 噸 /年的多晶硅生產(chǎn)廠。 3.2 設(shè)計產(chǎn)能及生產(chǎn)配置 設(shè)計產(chǎn)能 1200噸 /年 廠區(qū)生產(chǎn)配置見平面示意圖 3.2.1 多晶硅 還原車間 多晶硅還原車間長度為 300m，寬度為 42m，其主要配置如下： 12對化學蒸發(fā)沉積反應(yīng)器 1臺 溫控儀 1臺 電動平板車 1臺 (Q=2T) 三氯氫硅含量控制設(shè)備 1臺 氫氣含量控制設(shè)備 1臺 工具若干 3.2.2 三氯氫硅精制車間 三氯氫硅精制 車間長度為 150m，寬度為 18m，其主要配置如下： 篩板精餾塔 1座 1200噸多晶硅項目可行性建議書 14 鑄造車間切斷車間烘干車間酸洗車間庫成 品成 化驗品行政辦公大樓原 料 庫料 驗化來氫 氣 凈 化 車 間間車制精硅氫氯三回收車間多晶硅還原車間多晶硅廠平面示意圖1200噸多晶硅項目可行性建議書 15 溫控儀 2臺 (頂溫和釜溫各 1臺 ) 3.2.3 氫氣凈化車間 氫氣凈化車間長度為 110m，寬度為 18m，其主要配置如下： 氫氣脫水、除氧裝置 1臺 3.2.4 回收車間 回收車間長度為 100m，寬度為 35m，其主要配置如下： 多級冷凝分離裝置 1臺 3.2.5酸洗車間 酸洗車間長度為 65m，寬度為 42m，其主要配置如下： 酸洗設(shè)備 2套 3.2.6烘干車間 烘干車間長度為 65m，寬度為 42m，其主要配置如下： 烘干設(shè)備 3套 3.2.7切斷車間 切斷車間長度為 65m，寬度為 42m，其主要配置如下： 裁切機 2臺 3.2.8鑄造車間 鑄造車間長度為 65m，寬度為 42m，其主要配置如下： 鑄 錠爐 1套 3.2.9 來料化驗室 來料化驗室 長度為 45m，寬度為 35m，其主要配置如下： ICP OES檢測儀 1 臺 1200噸多晶硅項目可行性建議書 16 3.2.10 成品化驗室 成品化驗室長度為 45m，寬度為 35m，其主要配置如下： ICP MS檢測儀 1臺 3.2.11 輔助車間 輔助車間可根據(jù)需要建設(shè)，主要為各生產(chǎn)車間維修服務(wù)。其中包括電氣、機械、控制等維修人員休息室及備件庫等。 3.2.12 其它辦公、生活、消防、安全環(huán)境等設(shè)施根據(jù)需要建設(shè)。 3.2.13 多晶硅廠人員配置（生產(chǎn)單位： 131人，其它待定） 總工程師： 1人 工藝工程師： 5人 多晶硅還原車間： 12人 原料庫： 15人 三氯氫硅除雜凈化、精制車間： 9人 氫氣凈化車間： 9人 酸洗車間： 9人 廢氣、廢物回收車間： 12人 烘干車間： 18人 切斷車間： 12人 鑄造車間： 12人 來料化驗室及成品化驗室：各 4人 成品庫： 9人 廠部及其它 待定：安全、保衛(wèi)、生活、福利等。 1200噸多晶硅項目可行性建議書 17 3.3 生產(chǎn)工藝 本項目的多晶硅生產(chǎn)主要用改良西門子法， 在化學蒸發(fā)沉積反應(yīng)器內(nèi)加氫還原三氯氫硅，三氯氫硅還原后在加熱的初棒上沉積出多晶硅棒。 3.3.1原料及輔助材料 3.3.1.1 三氯氫硅 每年約需 17820噸三氯氫硅 ，其質(zhì)量應(yīng)符合內(nèi)蒙古霍煤源源硅業(yè)科技有限公司使用要求，由 唐山中友硅業(yè)有限 公司提供。 3.3.1.2 氫氣 每年約需 780萬 m3的 氫氣、 質(zhì)量符合 GB/T3634-1995標準中一級品以上標準要求，由國內(nèi)氫氣生產(chǎn)廠供應(yīng)。 3.3.1.3 鉬絲 每年約需 20 公斤鉬絲，其質(zhì)量要求由內(nèi)蒙古霍煤源源硅業(yè)科技有限公司提出，由國內(nèi) 鉬絲生產(chǎn)廠供應(yīng)。 3.3.1.4硅初棒 每年約需 500公斤硅初棒 ， 其質(zhì)量要求由內(nèi)蒙古霍煤源源硅業(yè)科技有限公司提出，由國內(nèi)硅初棒 生產(chǎn)廠供應(yīng)。 3.3.2 生產(chǎn)工藝流程 3.3.2.1 工藝流程選擇及工藝流程簡述 本項目生產(chǎn)多晶硅采用改良西門子法工藝，其工藝流程簡述如下： 改良西門子法是生產(chǎn)多晶硅的主要方法之一，大體可分為 51200噸多晶硅項目可行性建議書 18 個工序，即精制、 還原、尾氣回收、 氫化和 后處理 ： 精制工序采用多級分餾塔對三氯氫硅進行精制，除去 SiCl4及硼、磷等有害雜質(zhì)。 還原工序是在化學蒸發(fā)沉積反應(yīng)器（還原爐）內(nèi)加氫還原三氯氫硅，先在還原爐中預先放置初始硅棒，利用特別的啟動裝置來對初棒進行預熱，然后對初棒直接通電加熱，三氯氫硅還原后在初棒上沉積出多晶硅棒。 尾氣回收工序?qū)碜赃€原爐的三氯氫硅、四氯化硅和氫氣等進行分離、凈化和回收。 氫化工序是在高壓反應(yīng)器內(nèi)把四氯化硅轉(zhuǎn)化成三氯氫硅再返回還原爐。 后 處理工序?qū)ψ罱K多晶硅產(chǎn)品進行酸洗、烘干、破碎、凈化、鑄錠、包裝。 該工藝涉及的主要化學反應(yīng)式如下： 32S i H C l H S i 3 H C l還原 4 2 3S i C l H S i H C l H C l氫化 改良西門子法的特點是加強尾氣的干法回收，對尾氣進行加壓多級冷凝分離處理。分離出來的三氯氫硅、氯化氫、氫氣返回系統(tǒng)利用，分離出來的四氯化硅加氫反應(yīng) 轉(zhuǎn)化成三氯氫硅后返回還原爐。這樣可以使氯化氫和氫氣得到循環(huán)使用，則氯化氫和氫氣只需要補充生產(chǎn)中損耗量即可，從而大大降低物料消耗， 并 可將“三廢”量減少到最低程度。 1200噸多晶硅項目可行性建議書 19 其工藝流程見下圖。 多晶硅生產(chǎn)工藝流程 3.3.2.2 主要操作技術(shù)條件 電流效率： 98% 化學蒸發(fā)沉積反應(yīng)器內(nèi)溫度： 1050 1150 3.3.2.3 工藝制度 用 改良西門子法 生產(chǎn)多晶硅 必須連續(xù)作業(yè)，生產(chǎn)操作人員為三班三 運轉(zhuǎn) 工作制，每班工作八小時，年工作日為 365天。 3.3.3 主要技術(shù)經(jīng)濟指標 3.3.3.1 產(chǎn)品產(chǎn)量與質(zhì)量 產(chǎn)量：多晶硅 1200 噸 /年 產(chǎn)品質(zhì) 量：硅含量為： 99.9999999% 多晶硅 還原 還 原 尾 氣 干 法 回 收 氫化 SiHCl3精制 SiHCl3 HCl H2 SiCl4 1200噸多晶硅項目可行性建議書 20 3.3.3.2 主要技術(shù)經(jīng)濟指標 化學蒸發(fā)沉積反應(yīng)器： 1 臺 初始硅棒數(shù)： 12對 電流效率： 98% 化學蒸發(fā)沉積反應(yīng)器內(nèi)溫度： 1050 1150 每對還原爐日生產(chǎn)能力： 330kg/臺 .d 主要原材料、動力消耗： 三氯氫硅： 17820噸 /年 氫氣： 780 萬 m3/年 鉬絲： 20公斤 /年 硅初棒 ： 500公斤 /年 1200噸多晶硅項目可行性建議書 21 第四章 土建工程及輔助設(shè)施 4.1 主要土建工程有 (合同簽定之后再行設(shè)計 )： 4.1.1 多晶硅還原車間 廠房及還原爐槽基礎(chǔ)等。 廠房為 300m長， 42m寬，磚混結(jié)構(gòu)防風沙，防塵等級極高，內(nèi)置一臺化學蒸發(fā)沉積反應(yīng)器。 4.1.2 三氯氫硅精制車間 為防風沙，防塵等級極高的磚混結(jié)構(gòu)，150m長 ， 18m寬。 4.1.3 氫氣凈化車間 為防風沙，防塵等級極高的磚混結(jié)構(gòu)， 110m長， 18m寬。 4.1.4 回收車間 氫氣凈化車間為防風沙，防塵等級極高的磚混結(jié)構(gòu)， 100m長， 35m寬 4.1.5 酸洗車間 、 烘干車間 、 切斷車間 、 鑄造車間 為相連建筑，仍為防風沙，防塵等級極高的磚混結(jié)構(gòu)，長總計 260m，寬 42m。 4.1.6 來料化驗室 、 成品化驗室 均為防風沙，防塵等級極高的磚混結(jié)構(gòu)，長 度為 45m，寬度為 35m。 4.1.7 輔助車間 、 辦公、生活、消防、安全環(huán)境等設(shè)施 待定 1200噸多晶硅項目可行性建議書 22 第五章 環(huán)境保護、消防、節(jié)能、勞動安全及衛(wèi)生防護 5.1 污染物排放及治理措施 5.1.1 三廢 5.1.1.1 廢氣 本項目由于 防塵性極高， 且 在還原階段 產(chǎn)生的廢氣經(jīng)多級冷凝分離都回收重新利用 。 只有少些氯化氫經(jīng)回收，銷售給消費氯化氫的廠家。其它工序產(chǎn)生的廢氣和可以通過凈化系統(tǒng)吸收凈化，除塵效率可達 99%。經(jīng)凈化后的廢氣和粉塵均達到和低于GB16297-1996大氣污染綜合排放標準的要求 5.1.1.2 廢水 多晶硅生產(chǎn)過程不產(chǎn)生廢水，部分系統(tǒng)的冷卻水全部循環(huán)使用。 5.1.1.3 廢渣 多晶硅生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生廢渣。 5.1.2 環(huán)境影響評估 本項目采用改良西門子法工藝，主要生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生“三廢”，在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的極少量的廢 氣和粉塵通過系統(tǒng)凈化設(shè)備處理后均符合國家排放標準，不會對廠區(qū)及周圍環(huán)境質(zhì)量產(chǎn)生不利影響，而且將會逐步改善廠區(qū)周圍的環(huán)境質(zhì)量。 1200噸多晶硅項目可行性建議書 23 5.2 消防 本工程項目不影響 周邊的 建筑物防火等級，生產(chǎn)火災危險為丁類。 多晶硅還原車間的還原爐內(nèi)為氣相硅，可在廠房內(nèi)設(shè)置足夠數(shù)量的干粉滅火器，室外 可 采用 高壓水消防系統(tǒng)。 5.3 節(jié)能 本工程項目 采用世界上目前較為先進的化學蒸發(fā)沉積反應(yīng)器， 屬突破性專有技術(shù)，節(jié)能效果明顯，技術(shù)經(jīng)濟指標具國內(nèi)及世界先進水平。其它各種 設(shè)備 也選用高效節(jié)能設(shè)備。 5.4 勞動安全及衛(wèi)生防護 5.4.1 勞動安全 本項目工程設(shè)計為防止生產(chǎn)設(shè)備事故對生產(chǎn)和人身的危害，采取了相應(yīng)的勞動安全防護措施，在安全方面達到了冶金企業(yè)安全生產(chǎn)規(guī)程的標準。多晶硅車間要求對人能觸及到的物體都必須與大地絕緣，不允許在地電位。地面采用絕緣地面，管道與建筑之間沒有絕緣斷接頭。 與生產(chǎn)相關(guān)的 各類設(shè)備都設(shè)置防護罩，以防燙傷事故發(fā)生，以確保安全生產(chǎn)。 5.4.2 衛(wèi)生防護 本項目涉及到危害人體健康的主要因素為化學品的蒸氣及用電安全 ?；瘜W品的存儲及使用都具有嚴格的規(guī)程，如果沒有不當操作，不會對操