2010年第7期（总第151期）
应用能源技术
等离子体技术在多晶硅还原炉的应用
李磊，童烘辉”，蒲学森，陈林，钱峰
（1.深圳东方锅控制有限公司；2.核工业西南物理研究院，四川成都610041）
摘要：针对内蒙多晶硅项目，在等离子体发生器对还原炉内部进行加热的条件下，对炉内温度场进行了试验测试，同时采用FLUENT软件对其进行了数值模拟。理论和计算的综合结果表明，等离子体加热技术在多晶硅还原炉中有着良好的加热应用效果。与同类型加热设备卤素灯相比，等离子发生器不仅加热效率高且运行成本相对较低，具有良好的应用前景。
关键词：多晶硅；等离子体发生器；等离子体加热
3文章编号：1009-3230(2010)07-0001-07
中图分类号：TK229.1
文献标志码：B
LI Lei', TONC Hong-hui', PU Xue-sen', CHEN Lin', QIAN Feng
(1. Shenzhen Eastern Boiler Control Co. , Ltd;
2. Southwestern Institute of Physics Nuclear Industry, Chengdu 610041, China)
Abstract: This paper is for polysilicon project in Inner Mongolia. On the condition that plasma generator heat inner of reducing fumace, we test intemal temperature field of reducing fumace, while using FLUENT simulating it. Theory and calculation of the consolidated results show that the plasma heating technology in reducing fumace has a good effect of heat application.And compared to the same type of heating equipment, halogen lamps, plasma generator is not only high efficiency in
heating and operating costs are relatively low, with good prospects Key words: Polysilicon; Plasma generator; Plasma heating
0前言
等离子体加热技术应用于多晶硅提炼中是近年来发展起来的一种新技术。我在内蒙古某多晶硅项目中采用了本公司开发的EPBS型直流非转移型电弧等离子体发生器作为其加热设备，其主要特点具有着火稳定、阴极寿命长（大于200小时)结构简单、体积小、安装方便、维护简单、温度高、能量集中等优点。它由阴极、阳极等组成。其中阴、阳极材料采用具有高导电率、高导热、耐氧化的金属材料制成，它们均采用水冷方式冷却，以承受电弧高温冲击。并且其电热转化效率达到 72%，远高于目前市场上经常采用的转移弧的方式。因此，采用EPBS型等离子体加热技术对于
修订日期：2010-05-21
收稿日期：2010-05-11
作者商介：李磊（1976-），男，主要从事燃烧与环境保护、可
持续能源技术及系统的研究工作。
万方数据
节能减排，具有十分重要的意义。
1
世界上多晶硅生产的方法主要有新硅烷法和改良西门子法，前者既可生产粒状多晶硅又可生产棒状多晶硅，后者生产棒状多晶硅。改良西门子法与新硅烷法相比，节能降耗显着、成本低、质量好、采用综合利用技术，对环境不产生污染，具有明显的竞争优势。其主要技术是：大直径对多棒节能型还原炉技术、导热油循环冷却硅对还原炉系统技术、还原炉尾气封闭式干法回收技术及副产品SiCl。氢化生产SiHCl，技术。采用改良西门子法改进的大型还原炉的炉产量可达到每炉5 ~6t。改良西门子法是目前生产多晶硅最成熟、投资风险最小、最容易扩建的工艺，所生产的多晶硅占当今世界生产总量的70~80%。改良西门子法生产多晶硅属高能耗的产业，其中电力成本占总成本的70%左右。因此，在多晶硅提炼过程