半导体工艺冷却水热能回用

【摘要】通过对半导体工艺冷却水系统和超纯水系统实际运行工况的研究，突破厂务运行技术的思维瓶颈，提出了工艺冷却水热能回用与超纯水系统热源需求的跨越式联系，在保证系统稳定的同时，大幅提高运行经济性。

【关键词】厂务；工艺冷却水；超纯水；反渗透；蒸汽

1前言

在半导体生产中工艺冷却水系统和超纯水系统是厂务运行中的两个完全独立的，非常重要的支撑系统，但随着厂务节能工作的深入开展，厂务运行管理的不断优化，依托对系统原理的透彻理解，这两个看似毫无关联的系统却有着如此的深层关联，思维的突破与厂务技术的有机结合给我们带来了节能新策略，新收获。

2系统介绍及运用

2.1工艺冷却水系统

2.1.1简介

系统设计及运行常规要求：出水温度要求20±2℃，颗粒过滤精度45um，电导10us/cm，压力0.45MPa。工艺冷却水管路系统应采用304不锈钢管，阀门过流部分也应采用不锈钢材质，板式换热器材质316L，为充分保证系统不间断运行，也有考虑双电源设计和管路失压备泵自投功能。

2.1.2运行原理

工艺冷却水回水经水泵加压进入板式换热器，经过滤器后送水，经工艺设备循环。温度依靠送水温度传感器信号来调节板换冷侧冷冻水调节阀的开度来保证，压力依靠送水压力传感器信号来调节送水泵频率来保证，闭式系统回水定压由膨胀水箱或囊式定压罐来实现，补水采用RO水来保证电导率。其中板式换热器一般以进出水5℃温差来考虑。半导体厂房一般工艺冷却水的流量都很大，大多超100T/H，以150T/H为例，冷量需求740KW，基于半导体生产的连续性，此部分恒定热能如能回用与有加热需求场合，对冷冻负荷的降低和热源需求降低是双重利好。

2.2超纯水系统

2.2.1简介

2.2.2超纯水制造中水温的控制

超纯水工艺水温一般在23±2℃，其中纯水在制造过程中为保证RO（反渗透）产水率，对入口水温有要求，最好控制在25℃以上，在夏季运行，纯水水箱需要冷冻水降温来满足需求，而在冬季运行中，由于水温低，就需要热源将原水温度提高才能保证RO运行稳定性，进水温度对渗透压与水通量均有影响。水通量与温度成正比，通常与温度变化的粘度成正比。一般水温升高一度，膜产水量增加3%。这个时候要消耗蒸汽，以产纯水30t/h的水站来说，原水消耗在50t/h，以冬季7℃提升至25℃（18℃温差），消耗热量1050kw，折算蒸汽需1.6t/h左右，已需加热运行100天计，平均升温15℃计，消耗蒸汽约3199吨。

2.3工艺冷却水热能回用