矢志創新勇立潮頭助力實現“雙碳”目標
———華陸公司四川永祥多晶硅項目紀實

李 濤 李 超 于 瑾

華陸工程科技有限責任公司 陜西西安 710065

1 國內首套低成本萬噸級多晶硅項目

2021 年末，由華陸工程科技有限責任公司（以下簡稱“華陸公司”）設計的四川永祥新能源有限公司2.5 萬噸高純晶硅項目榮獲國家優質工程獎，受到社會各界廣泛關注。

四川永祥新能源有限公司2.5 萬t/ a 高純晶硅項目是四川永祥新能源有限公司的一期項目，單體裝置為國內首套噸成本4 萬元以下的萬噸級生產裝置，該項目的完成標志著多晶硅低成本產品由千噸級到萬噸級的規模跨越。

自2017 年開始，華陸公司負責四川永祥多晶硅項目冷氫化、精餾、還原、整理、尾氣回收、廢氣廢液處理等工藝裝置和罐區、公用工程等工程設計工作。該項目采用國內先進的改良西門子法及華陸公司自主開發的冷氫化工藝技術，該技術與國外冷氫化技術相比，實現了多項技術超越：

（1）創新性地解決了副產物氯化氫的循環問題；

（2）對大型流化床反應器進行的成功創新，使四氯化硅轉化率比國外同類技術高6～8 個百分點；

（3）通過優化熱量回收系統設計，三氯氫硅電耗大幅降低至0.2kW·h/ t，為國外冷氫化技術的一半；

（4）開發的文丘里+ 洗滌塔相結合的濕法除塵系統，以及旋風+ 過濾器的干法除塵系統，減少了渣漿中硅粉含量，提高了系統的運行穩定性，冷氫化裝置連續運行周期延長至1 年以上。

技術就是生產力，技術就是效益。唯有持續的技術創新，才能為行業提供持續動能。華陸公司憑借冷氫化自主技術及工程化優勢，著眼于全行業的整體進步，秉承“快半步”的原則，以“節能降耗、挖潛消瓶、提高效率”為目標，結合生產實踐，積極探索、大膽創新、仔細推敲，在四川永祥項目上進行了一系列的技術開發和技術升級，通過大型還原爐和還原爐熱能回收技術、多級耦合精餾技術、尾氣回收分離技術等，強化了物料的內部循環，實現了多晶硅副產四氯化硅全回收循環利用，也使生產系統中的廢氣、廢液、廢渣排放量和排放種類大幅減少，主要原材料和公用工程消耗得到進一步下降，耗電量大幅下降，直接帶動生產成本大幅下降。

四川永祥新能源有限公司2.5 萬噸高純晶硅項目的順利投產標志著多晶硅低成本產品由千噸級到萬噸級的規?？缭?/p>

項目按照電子級1 級品進行設計，能夠滿足N 型單晶硅需求。值得一提的是，冷氫化核心裝置采用先進流化床結構，提高了傳質、傳熱，第四代流化床反應器的單程轉化率高達28%以上；精餾提純系統采用了多晶硅多效差壓耦合節能工藝技術，精餾單元相對常規工藝所需的能耗可降低50%以上，節約了大量的循環水和蒸汽；在熱能利用方面，通過梯度閃蒸，實現了蒸汽的零消耗。同時，華陸公司在工程設計、建設、運營等階段，全過程融入智慧元素，緊密圍繞安全生產、提質增效、節能降耗、智能管理等主題開展智慧工廠建設。

2 華陸公司的多晶硅技術創新之路

四川永祥多晶硅項目是華陸公司多晶硅產品技術領域工程業績的一個縮影，這次獲獎也是對于華陸公司近二十年來在多晶硅產品技術領域從無到有、從有到優，持續通過技術創新和工程優化，源源不斷地為國家光伏行業提供變革源動力的充分肯定。

回顧華陸公司的多晶硅技術創新之路，在國家改革發展的浪潮中，秉承自力更生、艱苦奮斗的精神理念，奮力譜寫我國多晶硅行業繁榮發展的宏偉篇章。在十余年的優化創新中，華陸公司自主開發成功的冷氫化技術達到國際領先水平，攻克了國內制約多晶硅量產“卡脖子”的瓶頸，先后開發了不同產品規模的一系列完整的多晶硅技術工藝包，使得噸多晶硅成本降低了95%以上，為中國多晶硅及光伏產業的快速發展奠定了基礎。

冷氫化裝置華陸公司自主開發成功的冷氫化技術達到國際領先水平，使得噸多晶硅成本降低了95%以上，為中國多晶硅及光伏產業的快速發展奠定了基礎。

2.1 攻堅克難 成功開發冷氫化技術

早在2005 年，先進多晶硅的生產技術僅由少數發達國家掌握，中國多晶硅自主供貨始終存在著很大的缺口，95%以上多晶硅材料依賴進口。當時國內的多晶硅生產規模小、工藝技術路線不完整、環境污染嚴重、消耗大、成本高等，這些問題成為制約中國信息產業和光伏產業發展的瓶頸。為突破國外技術封鎖，2005 年華陸公司召集公司頂尖技術人才，組建多晶硅技術開發和工程設計團隊，著手多晶硅核心工藝的開發，全力解決“卡脖子”難題。憑借在有機硅、三氯氫硅合成方面積累的設計經驗，成功開發冷氫化技術，最終實現了生產的密閉循環，保證了產品質量的穩定性，成功打破了少數發達國家對先進工藝的壟斷，填補了我國在多晶硅生產領域的多項技術空白。2007 年華陸公司在江蘇中能1500t/ a 多晶硅裝置實現了冷氫化技術在國內的首次成功應用，該項目也是當時國內最大的多晶硅生產裝置，創造了當時的三項世界第一，即同類規模項目建設施工周期最短、單位產品規模投資最少、技術創新水平最高。一時間引起了全球多晶硅行業的廣泛關注，也為后續國內多晶硅行業的發展創造了良好的開端。

2.2 持續發力 助推實現“雙碳”目標

2020 年以來，華陸公司承擔了國內幾乎所有新開工多晶硅項目的工程設計和部分項目的工程總承包，設計總產能約150 萬t，預計到2023 年上半年全部達產后，年可新增光伏裝機容量500GW，年增光伏發電總量約7500 億kW·h，年均減排二氧化碳6.0 億t。無論是在陜西西安華陸公司本部，還是在江蘇徐州、四川樂山、內蒙包頭等數十個項目現場，華陸人正在與時間賽跑，爭分奪秒、加班加點，加速推進各項目投產，為光伏行業提供持續穩定的核心技術和穩定產能，積極助力國家“雙碳”目標早日實現。

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3 迎接挑戰 敢做善成

迎接挑戰，最根本的是改革創新。走在新時代的征途上，華陸公司將繼承發揚老一輩華陸人想國家之所想、急國家之所急、應國家之所需的優良傳統，始終保持革故鼎新、一往無前的勇氣，始終葆有善于變革、敢于創新的銳氣，激揚“闖”的精神、“創”的勁頭、“干”的作風，為打造成實現“雙碳”目標整體解決方案提供商不懈努力！■

江蘇中能多晶硅工廠，并列的新舊裝置見證了中國多晶硅自主發展的歷程江蘇中能是華陸公司最早研發國產多晶硅成套技術的項目之一。近幾年，江蘇中能多次委托華陸公司進行新生產線設計與建設。