工业硅生产可行性报告

工业硅生产可行性报告 36工业硅生产可行性报告名目工业硅名称工业硅用途市场状况分析工程的主要内容建厂条件投资公司概况冶炼工艺设计方案及生产规模产品方案主要原料用量及技术条件生产工艺生产主体厂房生产力气计算及主要设备选择工艺技术特点及装备水平硅炉运行主要综合技术经济指标机修检化验原料系统及仓库设施3供电供电局部概述电炉生产负荷性质供电系统及用电负荷主要电气设备选型电控、保护、计量短网无功补偿防雷及接地保护给排水与通风给水排水通风土建设计依据设计方案消防设计依据消防给水通风环境保护设计依据及环境保护标准硅生产工艺简介主要污染和污染物净化设计原则除尘系统设计范围除尘系统工艺流程烟气净化除尘系统设计及设备选型除尘器电器自动把握要求工程环境评价总图运输交通运输现状及进展总图布置原材料货物运输量节能设计依据能耗特点节能原则能耗劳动安全与职业卫生设计依据主要危害因素工业卫生设施劳动安全措施投资估算技术经济总论工业硅的名称硅化学符号S2.4g/c3熔点141°C。在自然界硅资源格外丰富，约占地壳的四分之一，是地壳中其次〔SiO〕为2经硅炉〔又称矿热电弧炉、硅电炉〕高温冶炼得到含硅〔Si〕达97﹪以上的产品。这种产品又称工业硅、纯硅、结晶硅，在本技术报告中统称为工业硅。工业硅的应用格外广泛，可用于电子、炼钢、光学、机械、汽车制造、化工、冶金、医药、国防等领域。硅的应用主要见于以下工业：制取铝硅合金，其用量约占用量的50%。铝硅合金的耐热耐磨电气工业和船舶制造等方面。作为非跌基合金的添加剂，也用作要求严格的硅钢的合金剂，是炼钢、非铁基合金冶炼必不行少的脱氧剂。在炼钢工业中，5kg是多晶硅、单晶硅的根底原料。工业硅经相应工序提纯可制的多晶硅，经加工处理拉制生产成单晶硅。将其切片制成集成电路、电子元件、太阳能电池等，是现代工业、能源和科学技术进展不行缺少的根底材料。在化学工业中，用于生产有机化合物如硅油、建筑物防腐剂、白炭黑；包装用于薄膜添料和高档家具涂料的添加剂、装饰漆添加剂、一般工业涂料添加剂等。工业硅还用作膜某些金属的复原剂，用于制造型陶瓷合金、高级耐火材料等。目前，工业硅的应用还在不断开发领域，如制造太阳能硅、制造氧化硅，合成光纤、微电子用的纳米硅材料等。工业硅的种类和分级可参见GB/T2881-91市场状况分析作为高技术领域和重要根底产业广泛应用的构造和功能材料，工业硅消费量始终在快速增长，2023年世界工业硅的年消费量100和环保条件的影响，根本停顿了工业硅的生产。目前日本、韩国、加拿大、美国、印度等世界很多国家，工业硅炉产品主要是靠进口。2023快速增长，将使工业硅在冶金行业的需求增长仍将保持在7%左右；近年来，工业硅在化学、能源和电子方面的用量增长最为快速。过59%，随着半导体材料、化工领域、太阳能电池、高级耐磨需求仍保持高速增长的势头。21的光伏产业进展格外快速。世界光伏产品产量，199155MW，20231656MW30%。我国的太阳能电池产量增长更为迅猛，2023490MW,20232023MW，一举超过占据世界首位的日本，跃居世界首位。世界太阳能光伏产业的高速进展，导致太阳能级多晶硅原料供给紧急，很多太阳电池企业不能满负荷生产，多晶硅价格不断上扬。20231t加引起人们对太阳能极多晶硅低本钱生产方法的关注。现在世界各国普偏承受的是改进西门子法生产多晶硅。这种方法生产的多晶体占世界多晶硅总产量的70～80%,其优点是：产品纯9N～11N，而且工艺成熟，无爆炸危急。其弱点是：投资大、建设周期长，生产过程能耗高，产品本钱高，要把握全套技术点是：工艺过程简洁、投资少、能耗低。对这种方法寄予厚望的另一6N6N以，而电子级多晶硅，要求纯度必需到达9N~11N。为工业硅行业的进展供给了千载难逢的机遇。太阳能级多晶硅材料进呈现状及趋势线下表表1-1 世界多晶硅产量及预算年年20232023202320232023202320232025GB1.81.922.152.42.562.873.23SG1.42.234.359.612.4422.1336.77合计3.24.15.06.512152540表1-2 2023-2023年我国的多晶硅产量及需求年2023202320232023多晶硅产量(吨)8029011304500多晶硅需求量〔吨〕165246861059720230多晶硅缺额〔吨〕15724396946715700有机硅工业是工业硅消费的另一个领域，世界有机硅生产对化学级硅材料的需求见下表表1-3 世界有机硅生产对化学级硅材料的需求工程2023202320232023世界有机硅生产力气/(kt/a)1800220028003500世界有机硅产量/(kt/a)1600194024603080有机硅消耗的化学级硅数量/(kt/a)448543689868化学级硅材料需求年增长率28.81012.32因此，工业硅具有宽阔的市场前景。从近几年我国的工业硅出20231.1612023-202321已跃居世界首位，产品出口到近60202314〔22.48吨、韩国〔6.04〕22023界各个国家和地区的分布图。工程的主要内容某某县硅业拟建设50000t/a工业硅工程，总投资1.2一期：2×12500KVA 建成投产二期：2×12500KVA 2023年建成投产三期：2×12500KVA 2024年建成投产本技术报告主要针对一期工程开放论述。212500KVA成后，可到达工业硅年生产力气16000t/a，回收微硅粉5000t/a。其产品符合GB/T2881-9199%以上，净化后烟气含尘浓度低于50mg/Nm3。工程年用电量商定：2×108KWh/a.1.550000t/a在某某县工业园南区。〔1〕某某县概况某某县位于某某省中部、吉安市东北面，东连乐安、宁都县，西接吉水县、青原区，南邻兴国县，北靠峡江、干县。县境东西窄、南北长，略呈哑铃状。境内地处吉泰盆地东缘地带，地貌以山地、丘陵为主，地势由东南倾向西北。山地和丘陵面积占总面积的75%，平25%。全县国土面积2695平方公里403.6万亩，其中山地304万45.742122171741.617.7333.8818961公里〔经吉水县乌江78公里〔经吉水县八都，距105221002293.870.6%，5380500152712.5388711025001000硅原料供给。某某县硅石主要分布在中村、北坑等地，硅石质量较好，SiO2

98%，但某某县各石英矿点均未做具体的地质10020100探矿权的拍卖，以取得硅石资源的自给甚至垄断。工业园区现状。工业园南区坐落在桥南贯岭。依据“高标准、高起点、高效益”的要求进展规划，分为高科技工业区、建材和建筑机械区、食品及轻工日用品区、冶金化工业区、物业治理区、消遣休闲中心及生态公园。经过多年的滚动进展，园区内路面硬化、美化、绿化、亮化、通水、通电、通讯、有线电视、排水、排污等根底50001101.5为企业用水供给了丰富的水源。相关政策及环境。一是招商引资政策。某某县成立了招商局，制定了招商引资相关政策，1998年，县委、县政府制定《某某县鼓舞县外客商投资优待2023私经济税费征收及用地优待方法20235003增值税：从事纸业、制药、棉麻、金属等加工企业，按原材料收购价10%抵扣进项税；生产经营的产品属省级以上产品的，返还已纳增。规费优待：工业园区实行“无费区”治理，工商企业办证收取工本费。用地优待：投资者可以依法通过出让、转让、租赁和政府划拨200500100上的，免费办理城镇户口；外〔客〕商人身权益受特别保护等。二是立项争资环境。1990824县为苏区县，全县各乡镇均属苏区，同时，某某县列为全省重点扶助金供给了有利条件。冶炼工艺设计方案及生产规模12500KVA23炼、硅液浇铸产品精整等工作。同时实行世界先进的硅炉烟气治理技术和设施，使除尘效率到达 99%以上，净化后烟气含尘量≤50mg/N3。长期占地面积为75亩〔月50000m，厂区规划时予留扩建余地，满足二期连续扩大规模的要求。212500KVA16000t/a5000t/a.产品方案2-1表2-1 工业硅技术条件 GB/T2881-91名称牌号Si，≥Fe杂质，≤AlCa应用范围ASi-A99.30.40.20.1BSi-B99.00.50.30.2化学用硅一级硅Si-198.50.6-0.3二级硅Si-298.00.7-0.5冶金用硅三级硅Si-397.01.0-1.0化学成分，%Si100%减去Fe、Al、Ca物理状态化学成分，%6～200mm，其中粒度≤6mm200mm10%。如需方有特别要求，可经供需双方协商，组织生产相关规格的产品；·外观质量产品的外表和断面应清洁，不允许有夹渣、泥土、粉状粘结及其它非冶炼过程所带异物。主要原料用量及技术条件生产工业硅的主要原料有硅石、碳质复原剂〔木炭、石油焦、半焦、玉米芯、棉花杆等、石墨电极。由于对工业硅产品中的杂质含应技术条件。2-2硅石技术条件成分SiOFeOAlOCaOPO粒度，mm2222325含量，%≦99.30＜0.080.100.100.00310～80硅石要求热稳定性能好，即急剧升温至900℃时不得大爆裂和粉化。在硅石中不得混入杂石、废石，配料前应进展水洗，冲洗硅石外表的杂质和黏着泥土。2〕碳质复原剂工业硅冶炼过程对碳质复原剂性能的要求很高，不同性能的碳质以下原则：固定碳质含量高、灰分含量低、比电阻高、反响比外表资源要充分、产地与生产地距离较近、价格低等因素。目前，常用的碳质复原剂有：木炭、半焦、延迟石油焦〔简称石油焦或油焦、烟煤等，在工艺方案中可依据选用复原剂不同而参与起疏松炉料和透气性能的物料，如甘蔗渣、玉米芯、稻壳、松果i、棉花杆等。2-32-3碳质复原剂年用量及技术要求名称t粒度，mm备注木炭0.225～30＜260～75＜126～100启用时用烟煤0.5212～25＜475～85＜56～30油焦212～16＜1.282～86＜33～153)石墨电极表2-4石墨电极技术指标 YB4088-92mm电阻率，Ωμ·m≤体积密度g/cm3≥灰分，%≤Φ960电极：10.0接头：8.5电极：1.52，接头：1.680.501600t生产工艺工业硅生产是将硅石及碳质复原剂等各种原料按确定配比、状况可用以下主反响方程式表示：Si〔s〕+2C〔s〕=Si〔1〕+2CO〔g〕 〔1〕2进厂原料经过选择、裂开、筛分到达技术要求后，按确定的配比〔又称料比〕送入冶炼操作平台，由冶炼工依据况适时、适量参与硅炉中。为改善炉料透气性及强制性沉料，承受捣炉机对硅炉中料面进展适时捣炉。82～4穿器烧穿炉口，将高温硅液放入特定台包中，并对台包中硅液进展吹氧精炼。902质量、扩大产品品种，从国外引进了台包底部吹氧法，有的厂家SiONaO22定向凝固、酸洗等方法。上述方法对除掉硅中各种杂质具有良好421、331、311、2503、2202、1101的产品，产品中硅含量到达99.0～99.9%〔2N～4N。使化学级硅在工业硅产品中的比例增大，应用和出口范围纯度，增多产品品种，是增加企业效益的重要手段，是工业硅企业长期追求的目标。精炼后的硅液浇入铸模中进展冷却成硅砣，硅砣脱模后通过裂开精整、检验，然后包装检斤。冶炼过程中，石墨电极不断消耗，需定期下移电极和接长电极。工艺流程生产主体厂房生产主体厂房由主跨〔硅炉跨、付跨〔浇铸跨、变压器跨及2-5。为满足生产要求，还设有原料系统、厂内供电系统、循环水泵房、硅炉烟气净化系统、机修、检验和化验等公用关心设施。半焦或烟煤半焦或烟煤合格料硅石裂开10-70mm筛分、水洗合格料硅石裂开10-70mm筛分、水洗合格料木炭/木块筛分、水洗合格料石焦油0-10mm、磁选合格料配料配料净化后烟气排空电力、电极12500KVA硅炉保护工程出硅水微硅粉回收浇注冷却、脱模取样分析裂开，10-150mm、精整分析、称量、包装产品入库或外销图2-1 工艺流程图表2-5 主体厂房参数〔2台炉厂房〕厂房参数，m厂房参数，m序号跨间名称跨度长度轨面标起重机配置高1主跨166219.510t22〔浇铸〕1810410.010t23变压器跨8生产力气计算及主要设备选择1〕生产力气计算单炉生产力气计算公式如下：ø〕/W (2)式中：Q-——1台硅炉年生产量，t/a；2424T——硅炉年运行时间，取300天；P12500KVA；K10.98；K2硅炉变压器功率负荷系数，1.00～1.30K3——硅炉作业的运行效率，取0.95；W——单位产品的工艺电耗，取12023KVh/t；COSø——补偿功率因数，取0.92ø〕/W=〔24×310×12500×0.98×1.2×0.95×0.92〕/12023≈7965.64t/a212500KVA16000t/a1.3时可使其超负荷生产，以提高产量。主要设备选择及主要技术参数方式经过多年的争论和生产实践证明，具有构造工艺参数合理准确、运行稳定、一次性投资低、产品质量稳定、生产技术指标领先的的硅炉具有启动易于把握、电耗低的明显优势。工艺技术特点及装备水平承受国内成熟、牢靠、先进的生产工艺技术，硅冶炼、精炼设备的生产技术指标和工艺技术参数先进合理。复原剂使用上承受无木炭生产先进工艺技术。承受石墨电极大容量硅炉，半密闭中烟罩形式，具有节能12023KVh/t水平。该工艺配置原料预备系统，产品铸锭及裂开、包装系统，具有工艺流程布局科学、合理、设备运行稳定等特点。提高了企业的劳动生产率。电极夹持系统承受液压装置，极心圆可调、机构合理，具有造价低、设备运行稳定、牢靠之特点。炉体砌筑及核心设备承受专有技术，可明显延长硅炉使用寿命，提高硅炉的作业率。硅炉烟气治理承受国外最先进的收尘技术和设备，除尘效9950mg/Nm3.9)性。炉设计的主要技术参数件表2-6表2-6 硅炉主要技术参数序号1工程硅炉变压器额定容量单位KVA参数1250030%2变压器一次测电压KV1103变压器二次测电压V158134功率因数COSø0.92补偿后5石墨电极直径mm6电极电流密度A/cm27极心圆直径Mm8炉膛直径Mm9炉膛深度Mm10电极升降速度m/min0.511电极工作行程Mm110012硅炉平均负荷kW12023补偿后硅炉运行主要综合技术经济指标2-7序号表2-7 硅炉运行主要综合技术指标工程 单位 指标备注1硅炉运行效率 %2硅炉年运行时间 D3硅炉日平均时间 t/d4硅石单位消耗 t/t正常生产用合格料5木炭单位消耗 t/t启动时用6烟煤单位消耗 t/t7石油焦单位消耗 t/t正常生产8其它疏松剂单位消耗 t/t〔不用木炭时〕9电极单位消耗 Kg/t正常生产10产品工艺电耗 Kwh/t正常生产1111硅炉面生产力气t/a单炉12全员劳动生产率t/a13全员员工人数人机修就休的任务主要任务是负责硅炉及生产车间的小修与日常维护，并担当焊建的加工及修复工作。而生产所需的各种备件的制作、生产消耗件的供给及设备的大修理，均由全厂统筹安排集中外委。机修的组成720m2，可设有机修工作间、备品和备件库、工器具库、员工休息室等。机修主要设备主要设备：车床、铣床、刨床、要摇臂钻床、剪板机、卷板机、砂轮机电焊机等。除上述主要设备外，还需配备相关的配套关心设备和工器具。检化验●负责进厂原材料质量的检验、化验及验收工作，定时为生产部门供给详实的化学成分报告：●负责出厂产品化学成分指标的签订，签发产品分析报告单，并准时将化验数据反响到生产部门指导冶炼工艺生产。●负责其他工程的化验分析工作。化验室的组成化验室由制样间、电加热间、称重件、化学分析间、器皿和药品贮存间等组成。制样间：担当原料、产品等式样的制备。称重间：为式样分析供给牢靠的重量数据；加热间：试样的加热、枯燥等，此间设有通风系统；分析间：对试样进展化学成分的分析等，此间设有分析台、器皿架、药品架和通风系统；贮存间：存放器皿和化学药品等。裂开机、标准套筛、标准天平、光学分析天平、分光光度计、可调式电炉、枯燥箱、离子交换水设施、水浴加热器等。除上述主要设备外，化验室还需配置有关配套关心设备化验室的主要设备1〕原料系统原料系统设施由硅石露天堆场、木炭料棚、石油焦和半焦料棚组成。在厂区原料场地，硅石由直接加工成合格料运到生产现场。依据2-82-8原料硅石石油焦烟煤木炭储量，t590019605101～1.5kt时间，d303030启用期用年用量，万t620.52原料系统及仓库设施为保证生产的联系性，保证复原剂各种原料在30天以上的贮存，到达生产的合理、安全的贮存量。但合理贮存还应充分考虑原料的运输距离。30215炉用Φ100mm60152〕仓库设施900m21200t硅产品。库存设有Q=3t3-912500KVA序号设备名称规格数量备注1三相硅炉12500KVA22烧穿器43捣炉机64硅水抬包165电动抬包车86方抬包27铸模68托盘100m29铸铁砖210硅块夹具211液压系统212硅炉短网213大电流开关214烧穿断网415吹氧精炼系统216炉上冷却水系统217桥式起重机Q=10t218悬挂单梁起重机Q=10t219硅炉变压器12500KVA220硅炉电控系统221动力变压器1250KVA222动力及照明系统123抵押电容补偿224裂开机225配了枰Q=1226产品枰Q=2127地中衡Q=120128冷却水循环站129硅水水洗230硅炉除尘系统131检验、化验系统132机修系统1供电供电局部概述安全供电是工业生产的重要条件，电力是硅业生产过程中的电化反响能量来源。工业硅生产是二氧化硅〔SiC

〕与复原剂进2行化学反响生成硅。其化学反响都是在电炉内进展的，化学反响的能源是由外部供电设施所供给，因此为满足硅生产的需要，必需有足够的电力供设备参数选定和匹配是否恰当；短王等重要配电设施构造和配置是否科学；原料质量凹凸；工艺选配料是否合理；工艺操作及治理水公正。目前国内较好电耗指标约为11500-12500KVH/t13000-14000KWH/t，所以工业硅生产是一种高能耗产品。本钱中电费占比例最大，所以工业硅工程从设计施工到生产治理必需重视供电质量和牢靠性。并应充分生疏到降低电耗的重要性，从而为硅生产制造良好的供电环境。本章对本工程有关电气专业设计问题做如下论述。设计依据本设计是依据供电系统标准结合企业用电需求。设计范围110KV〔已建以下为硅工程设计院设计。金属硅生产的负荷性质金属硅生产是承受矿热炉生产工艺，三相电弧炉埋弧生产。这种炉也叫闭弧式电弧炉，其电弧在电极四周的固态料层下面燃烧。电炉每相电流大局部是电弧电流，在电极下端与熔池间形成电弧。有一少局部电流从炉料到熔池间形成。两部风电流是平行的，或者说两局部电流之和等于总电流。电炉内的热量有两局部组成，一局部是电弧燃烧时形成，另一局部是电流通过炉料电阻时生产，因此称这种电炉为电阻电弧炉。实际生产过程中主要化学反响区是在电弧燃烧区，而炉料电阻产生的热量对化学反响作用甚微，相反由于炉料电阻的存在分流了总电流，使电弧电流降低而影响了化学反响速度，也影响了产品的产量和质量。所以生产过程中总想方设法降低流经炉料的电流，而尽可能增加电弧电流的大小。其中最有效的方法是增大炉料电阻率。综上所述硅炉〔有确定无功消耗炉料电阻发热为辅。硅炉生产能源来自电力，假设停电便无法生产。但假设短时停电只是对其产生质量和产量有确定影响，不会对设备造成威逼。一般来说小规模生产的硅炉主回路系统应属于三类负荷。除电炉负荷还有动力、照明负荷，其中净化风机容量较大，动7-9%左右。动力负荷中电极升降及水泵应具有备用电源。水泵电源应有局部保安电源。供电系统及用电负荷3.3.1110KV供电系统的进厂电压等级是依据硅厂用电负荷特点及当地供电环境打算的。经过当地电业局和业主争论打算，一次供电电源3P50HZ110KV110KV作为电能安排站，其供电系统方案如下：方案Ⅰ110KV16500KVA110KV〔含动力和净化〔详见方案图。配电所选用110KV放开式组合电器，陪六氟化硫断路器。方案Ⅱ承受递降方式供电。全厂设一总降压露天变电所，安装一台S9-40000/110110KV35KV35KV35KV35KV35KV8两台硅炉，一台动力变供电，两台无功补偿装置〔详见方案图Ⅱ〕动力供电系统硅动力供电系统厂内设硅动力变电所〔380/220S9-3150KVA次设低压配电室，负责向硅炉动力、铸造部动力、原料部动力、净化动力、成品库动力、水泵房动力及生产车间照明负荷供给电源。此外，应当地区平均海拔高度在1000～2023时应适时增加绝缘强度。用电负荷状况12500KVA，但考虑到在生产时有过载运行的可1.316250KVA。300KW虑了净化用电，每台炉按600KW考虑，每台炉动力总计算负荷约900-1000KW。打算用电负荷：平均有功功率：12500*0.8*1.3*2+900*2=27800KW最大功率：12500*0.8*1.3*2+9000*2=44000KW主要电气设备选型供电系统变配电设备选型110KV110KV断路器：断路器是配电所关键设备，硅炉生产操作频繁，因此建议选六氟化硫断路器。电力变压器：全部选用节能产品。低压配电盘：选用GGD电炉变压容器容量的选择电炉变压器属于特种变压器，又是非标准设备。这种变压器被用作冶金、化工等矿热炉，作为主要供电设备，因此称为矿热变压器。目前国内这种变压器无标准系列产品，变压器参数厂家是依据用户所提出的要求进展设计制造。根本上一个厂一个样。1800、2500、3200、、6300、7500、9000、10500、12500、16500KVA国外还有更大容量变压器。上马的电炉工程总是依据拟定的生产规模，计算出变压器容量初始值，再按上述系列选择套用相近规格是变压器。12500KVA。变压器一次参数选择：变压器一次参数主要指一次额定电压、电流大小。由于电炉变压器容量较大，应尽量选择高压低电流，这样对供电系统和变压器本身都有好处。但一次参数往往设计单位和用户自身无选择余地，受当地供电条件所制约。本工程只能由供电部门打算供电110KV87A。变压器二次参数选择能否保证产品和质量的大事，必需认真对待。二次参数主要指是是二次电压、电流、电压调整范围、级差电压、二次额定电压、电流电压比等。本工程依据多方面考虑选定如下二次参数：19120-192V。或191120V，19192V，各级为：120,124，128,132,136,140,144,148,152,156,160,164,168,172,176,180，184,18,192V，其中：144V144v为恒电流。二次额定电流：66157/38197A流压比：4595〕变压器的过载力气提高产能的目的。这种现象已成为一种时尚，一些业主纷纷效法。1.3具备此过载力气。因此本工程具备长期在1.3倍额定值下运行的力气1.2电控、保护、计量供电系统的把握、保护和计量110KV配电所和变电所的把握、保护、测量、信号实行集中把握设速断、过流、过负荷、瓦斯保护及温度信号，计费电量表安装在110KV110KV电炉工作状态的把握、测量把握局部：电极升降把握、电极压放把握、断路器紧急迫闸把握、有载调压操作等。信号局部：电极升降状态指示、电极压放过程指示、断路器位置指示、电压调整指示等。计量测量局部：在操作台上安装电炉有功电度表、无功电度表用变压器二次电压表、电弧电压表、功率因数表等。电极压放设两地把握远方把握外，在现场也能实现就地把握。设就地把握箱。在此箱上可地操作进入状态，防止两地操作同时消灭。短网短网概述：短网是从电炉变压器二次到电炉熔池间导体的总称。包括补偿器、铜管、水冷电缆、水冷铜管〔炉上部与锷板连接的铜管、导电锷板、短网产生很大的线路阻抗，如设计选型、构造、配匹不合理将使阻抗值增加，有功损坏和无功损坏都会增加，这不但使电压损失加大，影影响产量，增大电耗。因此短网设计应尽可能降低阻抗的大小。短网的设计法降低阻抗，以降低阻抗压降、降低损坏、改善功率因数。即，降低和感应电抗。为到达上述目的，建议选用铜管式短网构造，请专业厂来设计，制作，安装。无功补偿装置无功补偿方案，推举实行在高压侧补偿防雷及接地保护建筑物防雷保护实行接闪器和避雷带相结合方式完成对建筑物的防雷掩盖面。电炉排烟烟囱直立在房盖之上，利用它做接闪器。烟囱处与接地网焊接。110KV露天变设独立避雷针保护露天变设备。1Ω。安全接地:将全部不带电的金属外壳、构造架、动力变零线等均就近于接地干线焊牢。给排水与通风给水生产用水生产用水主要为硅炉、变压器冷却水系统，实行净循环水系统。净循600m³/h，循环水量570m³/h；变压器冷却用水80m³/h，76m³/h95%4-1表4-1 生产用水量表〔2台硅炉设计指标〕序号用水工序用水量工作压进出水温度，℃用水水质要求m3/h力，Mpa制度1炉体冷却6000.33050连续净循环水2变压器冷却800.052545连续净循环水3铸模冷却10.2连续工业水4冲洗地坪10.2连续工业水5机修用水0.50.2连续工业水6化验用水0.50.2连续饮用水7生活用水20.2连续饮用水8冲洗硅石10.2连续工业水某某县工业园南区位于县城边，区内有桥南水厂，日供水1.5万吨，能满足供给工程生产、生活用水。为节约生产本钱，可设计从恩池，以备循环使用。这样只补充局部水，可以满足生产需要。为把握净循环水水温及补充损失量，应为净循环水系统补充水，补充生产水量为34m3/h，净循环水及水的水质应符合以下要求：硅酸盐硬度≤6德国度，悬浮物≤20mg/l。消防给水水系统。其流程为：排水生产用水主要是电炉及变压器冷却水，由于是在管路中密闭循环，10m³/h。通风工业硅生产过程中，产生的炉气、粉尘、余热等排放物保持负压操作，大量炉气和余热从烟囱排出，进入防尘系统进展净化处理。炉前均设轴流风机，局部排风降温。土建某某县年产50000t/a工业硅工程，建设地址在某某县工业区南300300米以内、110千伏变1公里以内，地形为原始地貌〔不需平坦。土质为红壤土，不属地震活泼区，有利于土建工程建设。设计依据：同时结合地方实际状况，尽量承受地方材料，厂区道路、绿化以及生活设施配置合理。建筑设计标准及标准1〕建筑设计防火标准GB50160-20232〕工业企业设计卫生标准TJ136-793)建筑抗震设计标准GB50011-2023国家颁发的建筑配件图集、建筑标准图集国家颁发的有关标准、规定、标准辽宁省建筑标准设计建筑配件图集建筑配置及围护构造1〕合理设计车间的自然通风及保证厂房的自然采光。2〕平面配置力求规整，尽量避开贴建小建筑。3〕建筑配置要符合国家建筑模数、柱距一般为6〔生产工艺配置，生活室及休息室一般开间为3、6m，特别状况可100150毫米。防震缝：建筑物遇到需要设伸缩缝、沉降缝时，一律按抗震缝，70毫米。砖墙：一般不需采暖车间，墙厚为240毫米，砖墙承重构造及排架构造为承重空心砖，框架构造为大孔空心砖。屋面：承受无组织排水，以免积灰，积水失效。个别建筑可依据需要承受有组织排水。：门窗：一般车间承受推拉门或钢木大门，生活室等承受木门。主厂房侧窗承受塑钢窗，办公楼承受为合金窗或塑钢窗。装饰：一般建筑物内，外墙均做抹灰，面层刷涂料，个别建筑做清水墙。构造设计标准1〕建筑构造设计统一标准GB/T50001-20232〕建筑构造荷载标准GB50009-2023混凝土构造设计标准GB50001-20234)钢构造设计标准GB50017-2023侧体构造设计标准GB50003-2023建筑抗震设计标准GB50011-2023建筑地基根底设计标准GB50007-20238〕钢筋混凝土高层建筑构造设计与施工规程设计方案当地自然条件和气候特点，因地制宜，尽量节约投资。主要工程为硅炉与铸造厂房、水泵房、机修、配电站、成品库、综合楼、保卫室、围墙及厂大门、厂区绿化及道路等。、电炉部建筑面积约29762面承受彩色压型钢板，建筑表达现代、时尚的风格。1872浇根底。柱子钢构造，墙体及屋面承受彩色压型钢板，厂房内设102一体安装彩色压型钢板。900根底，柱子承受钢构造，墙体及屋面承受彩色压型钢板，厂房内设31消防设计依据1〔GB50160-2023〕《建筑灭火器配置设计标准〔GB50140-2023〕3)GB50057-92023年版〕设计主要依据国家根本建设关于“预防为主，防消结合”的指示精神，结合本厂实际状况，生产、生活、消防联合制定供水系统。严格执行建筑设计防火标准的各项规定。纵观全局。统筹兼顾，正确处理生产和安全，重点和一般的关系，乐观承受先进的防火技术，做到促进生产，保障安全，便利使用，经济合理。厂房之间按标准留设防火间距、消防通道。全厂形成环形道路，便利易燃易爆物品。〔GB50140-2023〕规定，本厂区各建筑内设置灭火器表6-1 主要建筑物的火灾危急性分类及耐火等级工程名称工程名称生产类别耐火等级构造类型硅电炉车间丁一、二钢构造、钢屋架、彩板铸造车间丁一、二钢构造、钢屋架、彩板成品库丁三钢构造、钢屋架、彩板水泵房戊三砖混机修戊三砖混消防给水1〕水源：由工业园区水厂管网供水，建一条消防专线管路至厂区水泵房，作为厂区水源地。室外消火栓配置为低压消防给水系统，各建筑物的室内消防给水均由厂区生产消防给水管网直接供给。依据“建规”GB50016-2023第8.2.2条，本厂区同一时间内发生的火灾次数为一次，火灾连续时间2小时。消防用水量满足室外15L/S，室内10L/S。本工程消防用水量最大单位主厂房，生产类别为丁类。6-2消费用水量表序号名称消防用水量火灾集中时间〔m3〕1主厂房室内 室外10 15〔小时〕2180依据上表，本工程一次消防最大用水量为180m3水源形式力要求，在厂区动力车间设置消防泵房及消防水池，承受一根DN100泵承受自灌式启动。消防给水系统。其流程为：自来水→消防水池→消防泵→室内外消火栓用水消防水池为地上式，总有效容积540立方米，分成二格。消防水泵XBD5/50H=50q=0-50L/S,以及XBC5/50柴油机泵一台，扬程H=50米，流量q=0-50L/S，一用一备，自灌式取水。室内外消防为一个供水管网，环状布置，管径DN200.30米，保SS100型地下式防冻消火栓，间距＜1202米。初期消防用水V=9m³的区域性消防水箱来满足本工程初期消防用水要求。5〕化学灭火器厂区各单位按规定设置水消防设施外，还依据《建筑灭火器配置设计》GB50140-2023规定，设置磷酸铵盐干粉灭火器假设干。对于重要岗位及火灾易发地增设干粉灭火器。环境保护设计依据及环境保护标准《建设工程环境保护设计规定〔89〕国环字第002号《工业炉窑大气污染物排放标准〔GB9078-1996〕3〔GB5085.1-5085.3-199〕〔GB12348-90〕《大气污染物综合排放标准〔GB16297-1996〕〔GB8978-1996〕硅生产工艺简介四分之一。自然界的硅元素大局部都以SⅰO形式存在，因此硅冶炼2主要原料为SⅰO(硅石)SⅰO含量在99%2 2把握其中CаO、A1OFeO2 3 2 3和复原剂〔炭〕混合后，参与硅炉中利用电能进展加热，到达确定温度后发生氧化一复原反响生成Si。氧化复原反响可用如下主反响式表示：SⅰO+2C=Si+2CO2在高温下硅被复原为液体硅，定期出炉铸造成硅块产品。厂区气象资料 表7-1年平均气温〔℃〕年平均气温〔℃〕11.2最低气温〔℃〕最低气温〔℃〕-11.6最高气温〔℃〕32平均日照数〔h〕1557.1〔mm〕490.7〔mm〕1375.7〔ESWN〕NE最大风速〔m/s〕18年平均风速〔m/s〕2.4无霜期〔d〕215.6平均相对温度〔%〕50-70抗震设防烈度工业硅电炉容量工业硅电炉容量KVA12500炉罩形式中烟罩烟气温度〔℃〕450-500〔Nm3/h〕160000工况烟气量〔m3/h〕220230-240000〔g/Nm3〕6主要污染源和污染物主要污染源是硅炉生产过程中产生的粉尘和烟气。硅冶炼时，在物有SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、CaO、MgO等粉尘。其中SiO₂粉尘是在Si+O₂=SiO₂生成颗粒微小的SiO₂粉末随烟气进入烟道。生产中承受木炭和油焦作为复原杂质进入烟道。烟气中的主要成分为N、O2、CO、CO2。上述粉尘和气体构成了污染源。烟气粉尘特性通常如下1〕烟气成分〔%〕CO2 N27-3O₂CO0.38 76.919.90.122〕烟尘成分〔%〕7-4SiO₂Fe₂O₃MgOAl₂O₃CaONa2O+K2OC84.90.970.30.310.566.19〔%〕≤um≤um≤1-40um88124〕粉尘的真比重：2100kg/m35〕粉尘的密度：200-250kg/m3净化原理硅生产烟气治理方法，经多年的探究，目前国内、外都使用干法净化方法。首先讲给烟气温度通过风冷气由原来近500℃降到低于200℃，再利用风机降烟气送到布袋除尘器进展固气分别，粉尘进展回收利用。净化后烟气达标排放。净化设计原则1〕坚持先进、适用、牢靠、经济的原则，使除尘系统设备到达国内外目前先进技术水平。2〕环保效果高于中国国家规定的现行标准。3〕2业硅电炉烟气净化除尘工程技术方案设计。净化设计指标1〕90%〔期望值即工厂有较好的密闭烟罩除尘效率≥99%〔烟气进口浓度6.0gm³〕2〕烟气经除尘净化后出口粉尘排放浓度≤50mg∕Nm³；聚四氟乙烯玻纤覆膜滤袋〔PTFE〕使用寿命≥2除尘系统设计范围1〕除尘系统及阀门系统设计：从电炉放散烟囱三通接口开头至正压反吸风布袋除尘器排放烟囱止整个除尘系统工艺流程设计，除尘系统各种阀类装置设计。2〕除尘系统设备选型：含除尘设备、烟气管道、疯机及电机。3〕除尘系统设备设计：含可调式离心预处理器、正压反吸风布袋除尘器、除尘器灰斗、下灰斗。4〕除尘系统用压缩空气管道系统设计。5〕除尘系统电器把握设计：含各配电柜的用电电压及功率安排、除尘系统自动化工作远程把握设计。除尘系统工艺流程2X12500KVA硅电炉烟气净化工程工艺流程：450-500℃ 250-300℃UU型自然空气冷却器→可调试离心预处理器↑22台硅电炉半封闭中烟罩排气口≤230℃正压反吸布袋除尘器→除尘引风机电机 →正压反吸布袋除尘器↓微硅粉微硅粉↓包装外运包装外运烟气净化除尘系统设计及设备选型依据工业硅电炉烟气净化实际运行状况和业主方技术要求，按2除尘系统设计1216500KVA工业硅炉除尘系统分别对应独一套除尘管道系统、一台可调式离心预处理器、一台主风机及电机，共用一台除尘设备。除尘设230℃，滤料选用耐高温的聚四氟乙烯玻纤覆膜滤袋〔PTFE〕,除尘器型号：TFC-正压反吸风布袋除尘器。可调式离心预处理器进出口设置气动混风阀≦180℃气动混风阀自动关闭，以保证除尘系统安全、正常运行。主要设备选型U置一台空冷器。800200℃-250℃。2〕可调式离心预处理器工业硅电炉烟气经过正压反吸风布袋除尘器过滤后回收的粉尘具有较高的经济价值。冶炼工艺、原料配比确定后。微硅粉中杂质、粗配置一台可调式离心预处理器。流量全压5400pa转速960r/min电机YPT355-6电压0.38kv功率流量全压5400pa转速960r/min电机YPT355-6电压0.38kv功率315kw*24〕除尘系统反吸风机型号：Y9-26No12.5D,技术参数如下7-7流量 60000m3/h 全压 5200pa转速1450r/min电机 Y315-4 电压 380kv功率132kw5〕TPF-15400正压反吸风布袋除尘器212500KVATFC-15400正压反吸风布袋除7-8

尘 器 ， 技 术 参 数 如 下处理风量620230m3/h入口温度≤230℃过滤面积15400m2入口含尘浓度≤10g/Nm3过滤风速0.67m/min出口含尘浓度≤50mg/Nm3室数14设备阻力≤2023pa滤袋数1680滤袋规格ø292×10000滤袋材质聚四氟乙烯玻纤覆膜外型尺寸 长×宽×高mm×mm×mm19600×18300×22023除尘器工作原理气体由花板孔进入到滤袋内外表所阻留，净化后的气体穿过滤袋到过滤室空间，经上部排风帽排出。当设备运行阻力到达设定值时，过滤阀关闭，反吸清灰阀开启，部灰斗，由刮板输送机卸入下级输灰系统除尘器技术特点1〕外表过滤技术渗入滤袋材料内部。该技术的优点是：稳定的低压降，在滤袋的整个使用寿命期限内，该技术可保证稳定的低压降；而传统的〔无覆膜滤将导致能耗的增大。严峻式清灰方式，即严峻反吹清灰技术味着维护保养本钱降低。利用率高99%总运行时间。减小除尘器的尺寸通过使用覆膜长滤袋，规格ø292*1000mm*m，使滤尘室的容积50%。这大大节约了钢材、部件和设备、在安装空间有限的状况下，设备的总体构造和外形尺寸是格外重要的模块化设计袋式除尘器以模块化设计为根底。这就意味着其根本构造相当简洁负荷运行的状况下，即可实施扩建。整体构造形式独特，过滤室内部空间宽阔。气流在除尘器内处于最优化的运行排放状态。过滤阀、清灰阀设计形式独特，刚性密封性好，切换准确，免〔原设计的盘式三通阀密封靠耐热橡胶密封圈，存在易老化，维护工作量大，影响除尘器正常运行等问题。进气集合管设计独具优势，能充分削减气流对滤袋的冲击，延长滤袋使用寿命。独特的排风帽设计，是打算气体排放时充分利用热气流热压原理，气流顺畅，不受外部气流影响，有效降低设备阻力。除尘系统主风管、阀类选型〔2〕主风管直径D2200mm，管道经济流速V=17.7m/sDN2200DN800阀类装置粉尘的输送和处理系统220m3机进展自动包装除尘器电器自动把握要求除尘器电器自动把握装置的关键在于原理设计，编程技能和PLCS7系列型模块、计，配置均满足手动及自动、集中及机旁切换功能。压力、温度检测要求1〕压力检测点在正压反吸风布袋除尘器进气端，要求先接数显仪表进展显示，在进PLC把握。2〕温度检测点的位置设置以一台炉对系统管道为一套系统，可调的进气端共同的一个点。每个检测点，要求先接数显仪表进展显示，再进PLC进展把握。其中可调试离心预除尘器入口温度检测点与气动混风阀承受声光报警，PLC画面预警的方式联锁。全部把握均要求设置机旁和远程把握，全部用电点的把握均PLC显示屏上有动作及画面显示。工程环境评价废水工业用水主要用于硅炉及相关设备冷却，冷却水经循环至冷却水90%，生产过程无废水和污水排放。废渣工业硅冶炼工艺为无渣冶炼过程，进厂原料均为合格料，无废料。因此生产过程无废渣排放。废气7-37-4所述。CO0.1-0.2%100-120kg/h，不超过国家标准要求的≤150kg/h85%SiO颗粒，为再生产无定2SiO1.38kg/Nm3,这部299%后的烟气含尘浓度≤150mg/Nm3,所回收油价值微硅粉纯度为92%以上。回收微硅粉产品效益评价工业硅生产产生的烟气经净化处理后回收的微硅粉产品具有很好的市场。上述除尘设备在运行中，可到达先进的除尘效率，同时承受先进的微硅粉提纯技术与进展，将微硅粉的纯度由 90-92%提高到96%以上海，可以提高其市场销售价格。10.3吨的微硅16000t/a4800t/a。860元/吨。8.总图运输交通运输现状及进展某某县交通便利，已有的交通条件特别是马上建设的高速大路和铁路都为企业原材料和产品的运输供给了便利的交通条件。总图布置在总图设计中，须充分利用厂内地形特点，满足生产合理要求，厂区内道路设置宽阔、视线开阔，便利车辆通行。投产之后每天需要大量各种原材料，厂内车辆进出频繁，为此必需交通通畅。原材料货物运输量运进硅石 190000吨/年烟煤 16000吨/年石油焦 150000吨/年木炭 5000吨/年石墨电极 5000吨/年运出工业硅 50000吨/年微硅粉 15000吨/年节能设计依据《中华人民共和国节约能源法〔令[1997]90号〕《》国务院关于加强节能工作的会议〔国家[2023]28号〕〔GB50189-2023〕《综合能耗计算通则》GBT2589-90工程能耗特点及节能原则硅生产主要能耗为电能，其余为水，压缩空气等，本篇针对有关内容进展节能分析。本工程设计为了提高生产效率、降低生产本钱、削减能源消耗，为此认真贯彻国家产业及行业节能设计标准，承受先进生产工艺设备，工艺、设备及型节能材料。节能措施承受先进生产工艺技术，承受高品位优质原料，合理配料。物流设计合理、便捷，避开迂回来回输送。科学设置主要设备硅炉技术参数，承受科学、合理的构造形式，炉衬选用优质节能耐火材料。工程变电所选用R9变压器型号HKSSP-16500/110,以到达节能目的。变电所内分别安装电度表，向各用电单位计量，以便对电能利用状况进展分析治理。全部动力设备选用节能型Y系列电机。承受低压电容补偿的方式，以降低无功损耗。照明设施选用节能型灯具，以降低能耗。节约用水，提高水的循环利用率，循环供水系统靠近用户，削减水的滴漏损失。〔保冷〔保冷材料，承受合理的绝热设计，防止设备和管道的热〔冷〕损失。能耗生产工艺流程配料→熔炼→精炼→铸锭→裂开→化验→包装→入库主要生产设备12500KVA246台台包车8台硅水6产品能耗16000t/a，主要能耗由电、水、压缩空气等。产品能耗如下表表9-1 产品能耗表名名称单耗合标准消耗备注电12023kwh/t14400kwh/t192023000kwh/a水33t/t7.9kg/t158t/a循环水循环水330t/t33.4kg/t668t/a压缩空气合行业产品能耗标准。劳动安全与职业卫生设计依据1〔1988.4.2、〔TJ36-79〕《工业企业噪声把握设计标准〔GBJ87-85〕〔GBJ16-87〕有色金属工厂安全卫生设计暂行规定6〕生产设备安全卫生设计总则〔GB5083-85〕电气设备安全设计标准〔GB4064-83〕建筑防雷设计标准〔GBJ57-83〕主要危害因素为高温烟气、高温液体硅、一般工业粉尘、热辐射、噪声。部安全因素对人体多为机械损害、烫伤、碰伤、触电等事故；对厂房和设备多为雷击、火灾、电器事故等。工业卫生设施在硅炉设有水墙构造，削减操作热辐射；出炉操作处设置通风机，降低作业环境温度；操作者应娴熟把握操作技术，尽可能削减在高温区的作业时间和次数；同时配备防暑降温措施。硅炉烟气经烟气回收装置可明显削减粉尘排放；操作者有防尘保护；保持硅炉及设备正常运行，可明显降低噪声；同时间歇式的作业制度也是降低噪声影响的良好途径。严格对炉气进展治理，避开污染环境对工人造成危害。厂内设卫生室及急救用品，班组有急救箱。劳动安全措施8度设防。硅炉电极压放由液压系统实现，铜瓦松紧承受专用机械工具，到达机械化和远程操作，有利于改善工人的操作条件。出炉口平台设挡板防热及液体工业硅飞溅伤人。车间全部平台、孔洞，设置钢梯及护栏。全部动力设备接地保护。烟囱、主厂房等高于15m的构筑物设置避雷装置。电器旁设明显警示标志。工作场所天车吊物及行走有铃声提示，天车吊装重物下制止站人。厂区设置消防通道，室内和室外设置消火栓；主厂房及各关心车间配置专用干式灭火器材。厂内全部人员上岗前进展安全培训，娴熟把握安全操作规程。厂部设安全智能部门，工段、班组设专、兼职安全员。投资估算编制说明工程概况及估算结果〔2台为标准计算〕212500KVA16000吨。等。本工程建设工程总估算值为7207.58万元，其中：建筑工程费为2345.47万元，设备及安装工器具购置费用为3329.56万元，其他费5460.76311.79660.000万元。编制原则及依据建安工程：承受类似工程指标，并结合该厂实际状况进展编2023年价格水平。设备及安装工程：标准设备承受市场价或询价，非标准设备价格。设备运杂费：按实际发生额计算，本工程估算不包括设备运输费。其他根本建设费：用2023年《有色金属工业工程建设其他费用定额》并结合本厂实际状况进展调整。根本预备费：按工程费和其他费的5%计取。需要说明的问题:依据《国家进展打算委员会文件》计投资〔1999〕1340号文件规投资价格指数按零计算。依据《中华人民共和国固定资产投资方向调整税暂行条例》规定：202311日起发生的固定资产投资暂停征收固定资产投资方向调整税。投资分析1费用构成表1 工程费用5675.0378.74%1.1 建筑工程2345.4732.54%1.2 设备及安装工程具购置3329.5646.20%2 建设工程其他费560.767.78%3 根本预备费311.794.33%4 固定资产投资6547.5890.84%5 铺底流淌资金660.009.16%建设工程总估算值7207.58100%序号工程名称〔万元〕占总价值%备注序号序号工程名称〔万元〕占总价值%备注序号工程名称价值〔万占总价值%备注1工程费用元〕5675.0378.741.1电炉部2702.8737.501.2成品库125.001.731.3机修厂房400.005.551.4冷却水站50.000.691.5变电所560.147.771.6锅炉房35.470.491.7水洗房26.200.361.8浴池46.970.651.9食堂57.080.791.10综合楼241.203.35不包含化验设备1.11地动衡32.700.451.12净化除尘800.0011.101.13门卫15.400.211.14厂区电力管网120.001.661.15厂区排水管网90.001.251.16厂区热力管网0.000.001.17厂区道路及绿化72.001.001.18购置土地费300.004.162工程建设其他费560.767.782.1业主治理费0.000.002.2 工业建设监理费30.260.422.3 工程勘测费55.500.772.4 设计费120.001.662.5 生产预备费70.000.972.5.1 职工培训费35.000.492.5.2 生产人员提前进厂费35.000.492.6 环保评价费25.000.352.7 联合试车费105.001.462.8 办公及生活家具购置85.001.18费3 工程预备费311.794.334 辅底流淌资金660.009.165 建设期投资概算7207.58100.00技术经济分析组织机构及劳动定员组织机构工业硅生产车间、修理、质检、财务、办公室等机构。治理人员2438小时工作制。劳动定员236人，具体人员构成见下表：序号序号工种定员班数人数备注一、生产工人1621配料8*23482炉前11*232363出炉工2*23124包装6*2336二关心生产工人591变电所2362水泵房2363化验房2364浴池2245成品库2126修理及除尘101107砌包工4148地中衡2369保卫室236三治理人员24合计236劳动生产率劳动生产指标序号序号工程名称单位数量备注1工业硅产量吨16000.002销售总产值万元2080033全员劳动生产率吨/人.年67.804全员产值劳动生产率万元/人.年88.13人员培训人员技术培训是保证工业硅正常生产及