路径: 主页 > GB > 第117页 > GB 29447-2012 | 标准编号 | GB 29447-2012 (GB29447-2012) | | 中文名称 | 多晶硅企业单位产品能源消耗限额 | | 英文名称 | The norm of energy consumption per unit products of polysilicon enterprise | | 行业 | 国家标准 | | 中标分类 | F01 | | 国际标准分类 | 27.010 | | 字数估计 | 13,160 | | 引用标准 | GB/T 2589; GB/T 12963; GB/T 17167; GB/T 25074 | | 标准依据 | 国家标准公告2012年第42号 | | 发布机构 | 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会 | | 范围 | 本标准规定了多晶硅企业单位产品能源消耗(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、节能管理与措施。本标准适用于所有以工业硅、氯气、氢气为原料生产三氯氢硅, 以及副产物四氯化硅经氢化生产三氯氢硅, 三氯氢硅经精馏提纯后, 用高纯氢气还原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。 | GB 29447-2012
The norm of energy consumption per unit products of polysilicon enterprise
ICS 27.010
F01
中华人民共和国国家标准
多晶硅企业单位产品能源消耗限额
2012-12-31发布
2013-10-01实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会发布
前言
本标准4.1、4.2为强制性的,其余为推荐性的。
本标准由国家发展和改革委员会资源节约与环境保护司、工业与信息化部节能与综合利用司提出。
本标准由全国能源基础与管理标准化技术委员会(SAC/TC20)和全国有色金属标准化技术委员
会(SAC/TC243)归口。
本标准起草单位:洛阳中硅高科技有限公司、多晶硅材料制备技术国家工程实验室、中国恩菲工程
技术有限公司、中国有色金属工业标准计量质量研究所、江苏中能硅业科技发展有限公司、四川新光硅
业科技有限责任公司、东方电气集团峨嵋半导体材料有限公司、乐山乐电天威硅业科技有限责任公司、
江西赛维LDK光伏硅科技有限公司、陕西天宏硅材料有限责任公司、亚洲硅业(青海)有限公司、特变
电工新疆硅业有限公司、宜昌南玻硅材料有限公司、内蒙古神舟硅业有限责任公司。
本标准主要起草人:严大洲、汤传斌、肖荣晖、贺东江、万烨、杜俊平、袁金满、谢秦、银波。
多晶硅企业单位产品能源消耗限额
1 范围
本标准规定了多晶硅企业单位产品能源消耗(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、节能管理与措施。
本标准适用于所有以工业硅、氯气、氢气为原料生产三氯氢硅,以及副产物四氯化硅经氢化生产三
氯氢硅,三氯氢硅经精馏提纯后,用高纯氢气还原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 综合能耗计算通则
GB/T 12963 硅多晶
GB/T 17167 用能单位能源计量器具配备和管理通则
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文件。
3.1
工序生产过程中生产单位合格产品消耗的能源量。
3.2
工序生产过程中生产单位合格产品消耗的某种能源实物量。
3.3
工艺生产过程中生产单位合格产品消耗的能源量。
3.4
工艺生产过程中生产单位合格产品消耗的电量。
3.5
蒸汽消耗 steamconsumption
生产单位合格产品所消耗的蒸汽。
3.6
即单位产品综合电能消耗,是指工艺电能源单耗与工艺产品辅助电能消耗及损耗分摊量之和。
3.7
即单位产品综合能源消耗,是指工艺能源单耗与工艺产品辅助能耗及损耗分摊量之和。
4 技术要求
4.1 现有多晶硅企业单位产品能耗限定值
现有多晶硅企业单位产品能耗限定值应符合表1的要求。
表1 多晶硅企业单位产品能耗限定值
序号 工艺、工序
每公斤多晶硅综合能耗限定值
工艺电耗
kW·h/kg
蒸汽消耗
kg/kg
综合电耗
kW·h/kg
综合能耗
kgce/kg
1 三氯氢硅合成工序 ≤3.0 ≤20 ≤3.6 ≤3.23
2 三氯氢硅精馏提纯工序 ≤2.0 ≤60 ≤2.6 ≤8.45
3 四氯化硅高温氢化工序 ≤65 ≤35 ≤67 ≤13.16
4 四氯化硅低温氢化工序 ≤35 ≤35 ≤37 ≤9.59
5 还原工序 ≤75 ≤5 ≤80 ≤10.62
6 还原尾气干法回收工序 ≤18 ≤15 ≤18 ≤4.53
7 多晶硅产品处理、包装工序 ≤0.5 0 ≤0.5 ≤0.07
8 硅芯制备工序 ≤2.0 0 ≤2.0 ≤0.25
公用工程包括:纯水系统、循环水、脱盐水、
制氮、压缩空气、锅炉、空调、水源、中控及
其他
≤13.3 ≤10 ≤13.3 ≤3.01
10 制氢系统 ≤11 0 ≤11 ≤1.37
11 “三废”处理工序 ≤1.0 0 ≤1.0 ≤0.18
12 其他 ≤1 10 ≤1 ≤1.42
13 多晶硅工艺能耗(高温氢化) ≤191.8 ≤155 ≤200 ≤46.28
14 多晶硅工艺能耗(低温氢化) ≤161.2 ≤155 ≤170 ≤42.71
4.2 新建多晶硅企业单位产品能耗准入值
新建多晶硅企业单位产品能耗准入值应符合表2的要求。
表2 新建多晶硅企业单位产品能耗准入值
序号 工艺、工序
每公斤多晶硅综合能耗准入值
工艺电耗
kW·h/kg
蒸汽消耗
kg/kg
综合电耗
kW·h/kg
综合能耗
kgce/kg
1 三氯氢硅合成工序 ≤2.6 ≤17 ≤3.1 ≤2.75
2 三氯氢硅精馏提纯工序 ≤1.7 ≤51 ≤2.2 ≤7.2
3 四氯化硅高温氢化工序 ≤55.3 ≤29.8 ≤57 ≤11.2
4 四氯化硅低温氢化工序 ≤30 ≤29.8 ≤31.5 ≤8.15
5 还原工序 ≤60 ≤4.3 ≤64.2 ≤8.53
6 还原尾气干法回收工序 ≤15.3 ≤12.75 ≤15.3 ≤3.85
7 多晶硅产品处理、包装工序 ≤0.43 0 ≤0.43 ≤0.06
8 硅芯制备工序 ≤1.7 0 ≤1.7 ≤0.21
公用工程包括:纯水系统、循环水、纯水、脱
盐水、制氮、压缩空气、锅炉、空调、水源、中
控及其他
≤11.3 ≤8.5 ≤11.3 ≤2.56
10 制氢系统 ≤9.4 0 ≤9.4 ≤1.16
11 “三废”处理工序 ≤0.9 0 ≤0.85 ≤0.15
12 其他 ≤0.9 ≤8.5 ≤0.85 ≤1.2
13 多晶硅工艺能耗(高温氢化) ≤159.2 ≤131.8 ≤166.2 ≤38.87
14 多晶硅工艺能耗(低温氢化) ≤133.2 ≤131.8 ≤141.2 ≤35.83
4.3 多晶硅企业单位产品能耗先进值
多晶硅企业单位产品能耗先进值应符合表3的要求。
表3 多晶硅企业单位产品能耗先进值
序号 工艺、工序
每公斤多晶硅综合能耗先进值
工艺电耗
kW·h/kg
蒸汽消耗
kg/kg
综合电耗
kW·h/kg
综合能耗
kgce/kg
1 三氯氢硅合成工序 ≤2.17 ≤14.5 ≤2.6 ≤2.33
2 三氯氢硅精馏提纯工序 ≤1.45 ≤43.4 ≤1.9 ≤6.1
3 四氯化硅高温氢化工序 ≤47 ≤25.3 ≤48.4 ≤9.5
4 四氯化硅低温氢化工序 ≤25.3 ≤25.3 ≤26.7 ≤6.93
5 还原工序 ≤54.2 ≤3.6 ≤57.8 ≤7.67
6 还原尾气干法回收工序 ≤13 ≤10.8 ≤13 ≤3.27
7 多晶硅产品处理、包装工序 ≤0.36 0 ≤0.36 ≤0.05
8 硅芯制备工序 ≤1.45 0 ≤1.45 ≤0.18
表3(续)
序号 工艺、工序
每公斤多晶硅综合能耗先进值
工艺电耗
kW·h/kg
蒸汽消耗
kg/kg
综合电耗
kW·h/kg
综合能耗
kgce/kg
公用工程包括:纯水系统、循环水、纯水、脱
盐水、制氮、压缩空气、锅炉、空调、水源、中
控及其他
≤9.6 ≤7.2 ≤9.6 ≤2.17
10 制氢系统 ≤7.95 0 ≤7.95 ≤0.99
11 “三废”处理工序 ≤0.72 0 ≤0.72 ≤0.13
12 其他 ≤0.72 ≤7.2 ≤0.72 ≤1.03
13 多晶硅工艺能耗(高温氢化) ≤138.6 ≤112 ≤145 ≤33.5
14 多晶硅工艺能耗(低温氢化) ≤116.5 ≤112 ≤123 ≤30.9
4.4 其他
半导体级直拉用多晶硅还原电耗≤100kW·h/kg,区熔用多晶硅还原电耗≤120kW·h/kg,半导
体级产品,其他工序能耗限额参照执行。多晶硅产品质量应满足GB/T 25074和GB/T 12963的要求。
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
企业实际消耗的各种能源包括:一次能源(原煤、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。其包括主要生产系统、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。在企业实际消耗的能源中,用作原料的能
源也必须包括在内。
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,应符合式(1):
eh=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 (2)
或E=EZG+EZF
=EZZ
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---诸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
企业生产能耗量、产品工艺能耗量、产品综合能耗量的单位:千克标准煤每千克(kgce/kg)、吨标准
煤每千克(tce/kg)。
煤炭、焦炭、重油、汽油、柴油的单位:千克(kg)、吨(t)。
电力的单位:千瓦时(kW·h)、万千瓦时(104kW·h);
蒸汽的单位:千焦(kJ)、兆焦(MJ)、百万千焦(GJ);
煤气、压缩空气、氧气、天然气的单位:立方米(m3)、万立方米(104m3);
水的单位:吨(t)、万吨(104t)。
多晶硅综合能耗量的单位:kgce/kg(千克标准煤每千克)。
5.1.4 各种能源(包括生产耗能工质消耗的能源)折算标准煤量方法
应用基于发热量等于29.3076MJ的燃料,即1kgce。
各种能源及耗能工质消耗量在折算标准煤量时,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(电用当量值);企业能源转换自产时,按实际投入的能源实物量折算标准煤
量;由集中生产单位外销供应时,其能源等价值按主管部门规定;外购外销时,其能源等价值应相同;当
未提供能源等价值时,可按国家统计部门的折算系数折算,参见附录B;企业回收的余热按热力的折算
系数,余热发电统一按电力的折算系数折算。
5.1.5 多晶硅产品能耗的计算原则
多晶硅各工序能耗的计算,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。
所有产品产量均以千克(kg)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 企业余热利用能源的计算原则
企业回收的余热,属于节约能源循环利用,不属于外购能源,在计算时,应避免和外购能源重复计
算。余热利用装置用能计入能耗。回收能源自用部分,计入自用工序;转供其他工序时,在所用工序以
正常消耗计入;回收的能源折标准煤后应在回收余热的工序、工艺中扣除。
5.1.7 其他
企业的辅助、附属生产系统的能源消耗及耗能工质在企业内部贮存、转换与分配供应及外销中的损
耗,应根据各产品工艺能耗占企业生产工艺能耗量的比例,分摊给各个产品。
5.2 计算方法
5.2.1 工序(工艺)实物单耗的计算
工序(工艺)实物单耗按式(3)计算:
ES=MSPZ
(3)
式中:
ES ---某工序(工艺)的实物单耗,单位为千克每千克(kg/kg)、千瓦时每千克(kW·h/kg)、立方
米每千克(m3/kg);
MS---某工序(工艺)直接消耗的某种能源实物总量,单位为千克(kg)、千瓦时(kW·h)、立方米
(m3);
PZ ---某工序(工艺)产出的合格产品总实物量,折合成多晶硅计算,单位为千克(kg)。
5.2.2 工序(工艺)能源单耗的计算
工序(工艺)能源单耗按式(4)计算:
E1=EHPZ
(4)
式中:
E1---某工序(工艺)能源单耗,单位为千克标准煤每千克,(kgce/kg);
EH---某工序(工艺)直接消耗的各种能源实物量折标准煤为代数和,单位为千克标准煤(kgce);
PZ---某工序(工艺)产出的合格产品总实物量,折合成多晶硅计算,单位为千克(kg)。
5.2.3 企业综合能耗的计算
综合能耗的计算应符合公式(5):
EZ=E1+EF (5)
式中:
EZ---综合能耗,单位为千克标准煤每千克(kgce/kg);
E1 ---工艺能耗,单位为千克标准煤每千克(kgce/kg);
EF---辅助能耗和损耗分摊量,单位为千克标准煤每千克(kgce/kg)。
5.3 计算范围
5.3.1 三氯氢硅合成工序
从合成用氢气制备、氢气纯化、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、合成产物分离、尾气回收,到分离得到含三氯氢硅99%为止。包括从备料、配料、进料、合
成、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。按一吨三氯
氢硅产品计算能源消耗,折多晶硅能源消耗时,按每吨多晶硅消耗的三氯氢硅数量确定。
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。包括从备料、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。包括从备料、配料、进料、活化、氢化、氢气循环、
尾气回收、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。
5.3.4 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。包括从石墨件煅烧等备件处理、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。包括从尾气缓冲、进料、
淋洗、混合气体压缩、氯硅烷分离、氯化氢吸收分离、制冷、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 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、废气处理、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。
5.3.7 公用工程
包括纯水系统、循环水、脱盐水、制氮、压缩空气、锅炉、空调、水源、中控及其他等工序所有能源消
耗量。
5.3.8 硅芯制备工序
从棒状多晶硅开始到产出洁净包装的硅芯为止。包括从棒状多晶硅加工、酸腐蚀、纯水清洗、烘干、
棒状多晶硅包装、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量。
5.3.9 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。
5.3.10 “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。
5.4 表1、表2、表3取值说明
5.4.1 缺省工序,综合能耗应增加该工序能耗。例如:缺省“三氯氢硅合成工序”,应增加相应的能源
消耗。
5.4.2 采用高温氢化的按高温氢化能耗指标考核,采用低温氢化的按低温氢化能耗指标考核,两项都
有的按产能比列核算。
5.4.3 蒸汽计算基准条件:压力0.9MPa(表),温度197℃,其他质量蒸汽按热值折算。
5.4.4 每千克多晶硅消耗新三氯氢硅按3kg计算;增加或减少用量按比例折算。
5.4.5 每千克多晶硅需要氢化的四氯化硅按19kg计算;增加或减少用量按比例折算。
5.4.6 每千克多晶硅氢气消耗按2Nm3 计算,增加或减少用量按比例折算。
5.4.7 每千克多晶硅消耗高纯三氯氢硅总量按50kg计算,增加或减少用量按比例折算。
5.4.8 各工艺、工序能耗为考核参考值。建议综合利用热能,考核以综合能耗为准。
6 节能管理与措施
6.1 节能基础管理
6.1.1 企业应建立节能考核制度,定期对多晶硅各生产工序能耗情况进行考核,并把考核指标分解落
实到各基层单位。
6.1.2 企业应按要求建立能耗统计体系,建立能耗计算和统计结果的文件档案,并对文件进行受控
管理。
6.1.3 企业应根据GB 17167的要求配备相应的能源计量器具并建立能源计量管理制度。
6.2 节能技术管理
多晶硅企业应配备余热回收等节能设备,最大限度地回收各工序产生的能源。
附 录 A
(资料性附录)
常用能源品种现行参考折标准煤系数
A.1 常用能源品种现行折标准煤系数见表A.1。
表A.1 常用能源品种现行折标准煤系数
能 源 折标准煤系数及单位
品种 平均低位发热量 系数 单位
原煤 20908kJ/kg(5000kcal/kg) 0.7143 kgce/kg
洗精煤 26344kJ/kg(6300kcal/kg) 0.900 kgce/kg
重油 41816kJ/kg(10000kcal/kg) 1.4286 kgce/kg
柴油 42652kJ/kg(10200kcal/kg) 1.4571 kgce/kg
汽油 43070kJ/kg(10300kcal/kg) 1.4714 kgce/kg
焦炭 28435kJ/kg(6800kcal/kg)(灰分13.5%) 0.9714 kgce/kg
液化石油气 50179kJ/kg(12000kcal/kg) 1.7143 kgce/kg
电力(当量值) 3600kJ/(kW·h)[860kcal/(kW·h)] 0.1229 kgce/(kW·h)
热力 - 0.03412 kgce/MJ
煤气 1250×4.18......
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