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太陽能電池片無塵車間
適應(yīng)行業(yè):光伏行業(yè)、鋰電池行業(yè)、電池行業(yè)
建議等級(jí):百級(jí)-萬級(jí)
太陽能電池片無塵車間
太陽能電池生產(chǎn)廠房建設(shè)和普通的電子類廠房建設(shè)既有相同點(diǎn)又因?yàn)楣に嚨牟煌衅洫?dú)特性。無錫一凈凈化設(shè)備有限公司在太陽能電池廠房的設(shè)計(jì)和施工方面積累了大量的經(jīng)驗(yàn)。近年來隨著太陽能電池EPC (設(shè)計(jì)、采購和施工一體化管理)項(xiàng)目的增多,對(duì)太陽能電池生產(chǎn)廠房設(shè)計(jì)與建設(shè)有了更加深入的認(rèn)識(shí)。
本文以晶硅廠房為例,總結(jié)了晶體硅太陽能電池生產(chǎn)廠房設(shè)計(jì)和施工的一些基本特點(diǎn),以及在建造廠房過程中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),為類似的太陽能電池生產(chǎn)廠房的建設(shè)和施工提供參考。
太陽能電池片無塵車間
晶體硅太陽能電池廠房設(shè)計(jì)布局及配套設(shè)施
1、工藝平面布局要順暢
晶體硅太陽能電池廠房的生產(chǎn)工藝的工序多,設(shè)備占地面積大。所以尤其需要注意的是設(shè)備布局要緊湊合理。工藝布置除滿足生產(chǎn)要求外,還應(yīng)滿足生產(chǎn)工藝設(shè)備的安裝、維修的要求,且設(shè)置必要的運(yùn)輸通道、安裝口、檢修口及凈化設(shè)施,做到布置合理、緊湊、有利于生產(chǎn)操作,這樣工藝流程更加順暢,結(jié)構(gòu)也更加緊湊,有效的節(jié)省了廠房的面積,提高了建筑的使用系數(shù)。可大大節(jié)省初期投資。此外,由于太陽能電池的收益情況,根據(jù)實(shí)際的需要,還要考慮預(yù)留出擴(kuò)產(chǎn)和擴(kuò)線所需要的空間。
2、空調(diào)、電力和動(dòng)力管道要接近負(fù)荷中心
由于太陽能電池生產(chǎn)廠房占地面積大,就使得空調(diào)、電力和動(dòng)力系統(tǒng)的布置比較空難。通常如果我們把空調(diào)系統(tǒng)集中布置于一個(gè)位置,會(huì)使得送風(fēng)管道、動(dòng)力管道等的輸送管路過長,這樣既浪費(fèi)了初期投資成本,又加大了傳輸損失。故此,廠房的設(shè)計(jì)中要綜合比較,統(tǒng)籌兼顧。
3、有機(jī)廢氣、堿性廢氣及有害氣體排風(fēng)要布置在廠房主要風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)
在生產(chǎn)太陽能電池的過程中,產(chǎn)生大量的有毒、有害的氣體,故此應(yīng)當(dāng)考慮當(dāng)?shù)氐募撅L(fēng)風(fēng)向及其他氣象條件,避免新風(fēng)口和排風(fēng)口距離過近,避免排風(fēng)口位于送風(fēng)口的上風(fēng)側(cè)。
4、爆炸性氣體或有害氣體的房間的設(shè)置
硅烷間、氨氣間、三氯氧磷間等可能突然放散大量爆炸性氣體或有害氣體的房間應(yīng)設(shè)置事故通風(fēng)系統(tǒng)。事故通風(fēng)的換氣次數(shù)每小時(shí)不應(yīng)小于12次。 事故通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)有自動(dòng)、手動(dòng)控制開關(guān),手動(dòng)開關(guān)應(yīng)設(shè)置在室內(nèi)外便于操作的地方。
5、換鞋間的氣流組織設(shè)計(jì)
目前很多電池廠房的換鞋室有大量的臭味,嚴(yán)重的話,臭味會(huì)漂進(jìn)生產(chǎn)車間內(nèi)部,很難去除。因些在設(shè)計(jì)時(shí)可考慮采用帶抽風(fēng)系統(tǒng)的鞋柜,使鞋柜內(nèi)保持負(fù)壓;在換鞋室還應(yīng)考慮機(jī)械通風(fēng)措施,并加大換氣次數(shù)。曾經(jīng)有某太陽能企業(yè)生產(chǎn)廠房的更衣室、換鞋間等未考慮到大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)人員的需要,設(shè)置過于狹小,非常擁擠,且換氣量不夠,也未設(shè)置單獨(dú)排風(fēng),異味濃重。在投產(chǎn)后,只好又改造更衣室和衛(wèi)生間,浪費(fèi)了不必要的人力物力。
6、配套用房的要齊備
某廠房建設(shè)初期沒有設(shè)置緊鄰車間的辦公室和庫房,后期改造只能在車間臨時(shí)增加隔墻圍護(hù),形成現(xiàn)場辦公室和庫房,浪費(fèi)了寶貴的生產(chǎn)車間的空間。
理想的做法是把辦公區(qū)域和生產(chǎn)區(qū)域分開,單獨(dú)設(shè)計(jì)綜合辦公樓。這樣就會(huì)使得廠區(qū)的功能得到強(qiáng)化。并且在以后廠房改造時(shí),不會(huì)影響的辦公。有利于企業(yè)的長期發(fā)展。
7、人流、物流及設(shè)備搬入口設(shè)置
晶體硅太陽電池廠房的生產(chǎn)車間為凈化車間,人流、物流宜分開設(shè)置,避免人流、物流線路的交叉干擾。潔凈室宜設(shè)計(jì)用于搬運(yùn)設(shè)備的可拆卸金屬壁板和預(yù)留設(shè)備搬運(yùn)時(shí)便于搭設(shè)的臨時(shí)緩沖間,設(shè)置位置應(yīng)保證潔凈室不受污染和設(shè)備運(yùn)輸線路的方便。
8、生產(chǎn)廢水排水管溝的設(shè)置.
有潔凈要求的生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)管溝宜設(shè)計(jì)成暗溝,溝內(nèi)宜做防腐處理。明溝易積塵,且易造成-一般生產(chǎn)區(qū)域?qū)崈羯a(chǎn)區(qū)域的空氣污染;另外明溝蓋板的設(shè)置易影響地坪的平整度,不利于室內(nèi)運(yùn)輸,考慮管道可能發(fā)生泄漏,地溝內(nèi)宜做防腐處理。
太陽能電池片無塵車間一角
晶體硅太陽能電池潔凈車間空調(diào)系統(tǒng)及動(dòng)力設(shè)計(jì)
1、空調(diào)系統(tǒng)及空氣處理方式
生產(chǎn)廠房的空調(diào)系統(tǒng)是產(chǎn)品質(zhì)量的重要保障,也是廠房的耗能大項(xiàng)。合理的選擇空調(diào)處理方式既能滿足生產(chǎn)的實(shí)際需求,又能有效的節(jié)省能源,為企業(yè)創(chuàng)造利潤。空調(diào)系統(tǒng)的空氣處理方式-般視廠房的具體位置和總圖布局情況而言,可以采取組合式空氣處理機(jī)組集中處理,也可以采用干盤管進(jìn)行分散處理。生產(chǎn)車間內(nèi),溫濕度均只要滿足人體舒適性即可,建議冬夏能有一定變化,這樣既可節(jié)能,又讓人能適應(yīng)室內(nèi)外溫度變化,不易感目。
2、 Cure Furnaces (燒結(jié)爐)的排風(fēng)
Cure Furmaces (燒結(jié)爐)的工作溫度很高( 400C左右)由于對(duì)潔凈度要求較高,需要設(shè)計(jì)獨(dú)立的排風(fēng)系統(tǒng),而且其風(fēng)管的材質(zhì)支管(即和設(shè)備相連接部分建議采用sus304) 外加保溫層、主管部分采用鍍鋅鋼板(這樣既可以滿足生產(chǎn)要求又可以節(jié)省投資)。 熱風(fēng)直排是最節(jié)省初期投資的方法,也最簡便易行 。
如果從長遠(yuǎn)來看,此設(shè)備的散熱量較大,條件允許的情況下,建議采用熱回收機(jī)組,冬季用于預(yù)熱新風(fēng),可以節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用;缺點(diǎn)是初期投資較高。
3、純水(PW)系統(tǒng)
太陽能電池的工藝流程中純水主要應(yīng)用在幾組設(shè)備中的cleaner 環(huán)節(jié)。為避免管路中出現(xiàn)死水,從而影響的純水品質(zhì),設(shè)計(jì)中通常設(shè)計(jì)一定量的回水,保持水的流動(dòng)性。這樣和生產(chǎn)設(shè)備相連接處,設(shè)置三通。
實(shí)際在設(shè)備試運(yùn)行期間,經(jīng)常出現(xiàn)“設(shè)備進(jìn)口水量和水壓下降過快的情況發(fā)生”這就造成設(shè)備供水不足,不利于電池基板的清洗。故此,在設(shè)計(jì)的時(shí)候建議適當(dāng)增大和設(shè)備接管的管徑(建議是設(shè)備入口預(yù)留管徑的1.5倍),并在設(shè)備入口的進(jìn)回管段都加裝調(diào)節(jié)閥門。
太陽能電池片無塵車間
品體硅太陽能電池生產(chǎn)廠房的施工要點(diǎn)
1、太陽能電池生產(chǎn)廠房施工的空間管理:
主廠房多為鋼結(jié)構(gòu),所以我們進(jìn)行通風(fēng)、管道、電氣、動(dòng)力、設(shè)備的吊架結(jié)構(gòu)(也就是吊架如何在鋼構(gòu)梁上生根)是**個(gè)難題??紤]到廠房內(nèi)是-一個(gè)綜合性的施工,專業(yè)眾多(制冷、供熱、純水、壓空、真空、空調(diào)、工藝?yán)鋮s水、氮?dú)?、氧氣、消防、變配電、自控、通訊、凈化裝修等), 各個(gè)專業(yè)不能各自為政,必須統(tǒng)-協(xié)調(diào)支架方案,由總承包方(或建設(shè)方)技術(shù)總負(fù)責(zé)制訂綜合支架方案,合理布置。
此外,因管線眾多,層高不宜少于7米,以8-10米為宜。我院承建的多家廠房均為輕鋼結(jié)構(gòu)或者大跨度井字梁結(jié)構(gòu),為此特別設(shè)計(jì)合理經(jīng)濟(jì)的綜合支架方案。
空間管理的實(shí)施步驟:
審閱圖紙→各專業(yè)管線綜合→空間管理和共架綜合→共架預(yù)制→共架安裝→刷油防腐
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潔凈施工管理制度
太陽能電池生產(chǎn)車間的潔凈度,也是制約產(chǎn)品質(zhì)量的一個(gè)大問題,在廠房的施工建設(shè)中也要有足夠的重視,無錫一凈通過多年的設(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn),總結(jié)了一些措施:
1、建立單一的人流通道和物流通道。所有的人流通道、和物流通道在入口處設(shè)安保人員進(jìn)行值班,實(shí)行進(jìn)出登記制度;物流通道借助設(shè)備搬入口,搭建臨時(shí)鋼平臺(tái)作為凈化間施工物資的轉(zhuǎn)運(yùn)平臺(tái)。所有人流通道、和物流通道在入口處設(shè)置緩沖間;
2、潔凈室施工前首先采取措施對(duì)潔凈室進(jìn)行封閉,減少灰塵進(jìn)入;
3、潔凈室施工先進(jìn)行地面的環(huán)氧底涂,避免后續(xù)施工中地面產(chǎn)塵:
4、潔凈室內(nèi)的所有打孔作業(yè)要灌注密封膠,再塞入膨脹螺栓,以免產(chǎn)塵。采用塑料薄膜包裹潔凈室內(nèi)施工的管線,減少后續(xù)清潔工作量。對(duì)穿過潔凈室的管線采取適當(dāng)?shù)拿芊獯胧?
5、現(xiàn)場保護(hù)材料采用不產(chǎn)塵的潔凈材料。如高架地板應(yīng)先滿鋪塑料薄膜,再滿鋪地板革保護(hù),墻板應(yīng)采用PVC板保護(hù);
6、潔凈室管道支管盡可能在潔凈區(qū)外預(yù)制,減少電弧焊對(duì)潔凈室的污染。
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施工管理及運(yùn)行維護(hù)
1、工程總承包管理
考慮到廠房內(nèi)是一個(gè)綜合性的施工,專業(yè)眾多(制冷、供熱、純水、壓空、真空、空調(diào)、工藝?yán)鋮s水、氮?dú)?、氧氣、消防、變配電、自控、通訊、凈化裝修等),各個(gè)專業(yè)不能各自為政,必須統(tǒng)-協(xié)調(diào),建議采用EPC總承包方式進(jìn)行施工。因?yàn)樘柲茼?xiàng)目的施工工期都比較短,且工藝復(fù)雜,靠建設(shè)單位的單方面管理,費(fèi)時(shí)費(fèi)力,且由于專業(yè)建筑或機(jī)電安裝經(jīng)驗(yàn)的欠缺導(dǎo)致施工專業(yè)安排順序沖突或交叉,導(dǎo)致工程返工和工期拖延的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。而總承包為專業(yè)公司,熟悉工藝流程和施工流程,具有豐富同類工程建設(shè)經(jīng)驗(yàn),故此推薦采用EPC 總承包方式進(jìn)行施工。某工程建設(shè)單位平行發(fā)包,多家承包商各自為政,施工過程中無總協(xié)調(diào)人,承包商搶工和成品破壞非常嚴(yán)重,動(dòng)力站冷熱水管道對(duì)接時(shí)錯(cuò)誤,質(zhì)量處于失控狀態(tài),工程進(jìn)度嚴(yán)重滯后于建設(shè)單位的計(jì)劃工期,因此導(dǎo)致建設(shè)單位投產(chǎn)時(shí)間推遲2個(gè)月。拖延了生產(chǎn)企業(yè)搶占市場的先機(jī)。
太陽能電池車間在施工過程中及施工完畢后務(wù)必做好成品保護(hù),防止壁板劃傷、擦傷,如已形成傷害,需要對(duì)劃傷、擦傷部位進(jìn)行修理,修理的噴漆品質(zhì)、顏色等需與原漆一致,避免產(chǎn)生色差。物流通道兩邊的金屬壁板在1 2m以下的位置需做保護(hù)處理,防止物流過程中劃傷金屬壁板。
2、建設(shè)單位的指令統(tǒng)一
晶硅太陽能電池廠房建設(shè)工藝性強(qiáng)、專業(yè)繁瑣,使用的設(shè)備多為進(jìn)口設(shè)備,施工單位可能對(duì)設(shè)備的參數(shù)和性能了解不是特別深刻,這就有賴于和建設(shè)單位工藝工程師之間的溝通。所以建設(shè)單位的指令對(duì)工程的施工影響很大,要特別慎重。建議建設(shè)單位應(yīng)當(dāng)設(shè)統(tǒng)-有效指令發(fā)出方式,避免多頭或矛盾指令出現(xiàn)。某建設(shè)單位工藝工程師在未經(jīng)總工程師審核的情況下將過期版本的設(shè)備動(dòng)力參數(shù)提供給施工單位,導(dǎo)致10萬余元的進(jìn)口管材無法使用,且延誤工期。
3、動(dòng)力維護(hù)人員全程參與廠房建設(shè)
建設(shè)單位動(dòng)力維護(hù)人員,應(yīng)當(dāng)全程參與廠房機(jī)電安裝。因?yàn)閺S房動(dòng)力系統(tǒng)是非常復(fù)雜的。在工程建設(shè)中,維護(hù)人員參與進(jìn)來,能夠增強(qiáng)其對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的直觀認(rèn)識(shí)和深入了解,這樣才能更好的服務(wù)于生產(chǎn)。
廠建成以后,最重要的就是運(yùn)行維護(hù)。太陽能電池廠房動(dòng)力保障是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng),各專業(yè)都需要數(shù)名理論功底扎實(shí),動(dòng)手能力強(qiáng)、富有高度責(zé)任感的工程師核心隊(duì)伍,經(jīng)常對(duì)各動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行巡察,及時(shí)分析和解決出現(xiàn)的問題,甚至適時(shí)提出改造方案;否則不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患,很可能等問題出現(xiàn)時(shí)導(dǎo)致停產(chǎn),給生產(chǎn)企業(yè)造成重大經(jīng)濟(jì)損失。
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隨著太陽能產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程和技術(shù)開發(fā)的深化,科學(xué)家正在開發(fā)光電轉(zhuǎn)換率更高、成本更低的太陽能電池,可以預(yù)見太陽能電池很有可能成為替代煤和石油的重要能源之-,在人們的生產(chǎn)、生活中占有越來越重要的位置。同時(shí),隨著太陽能電池的生產(chǎn)工藝的不斷創(chuàng)新與進(jìn)步,生產(chǎn)廠房的設(shè)計(jì)與施工建設(shè)也需要總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和提升施工水平,更好的服務(wù)于生產(chǎn),服務(wù)于工藝要求,要跟隨生產(chǎn)工藝的調(diào)整而相應(yīng)的調(diào)整。要特別指出是,在廠房的設(shè)計(jì)與施工中要運(yùn)用技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排,建設(shè)更綠色的工廠,我們?cè)趯?shí)踐中也已經(jīng)做了專項(xiàng)的研究。
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