熱管熱泵一體化低溫煤泥干燥系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備技術(shù)研發(fā)

劉昌豪，史樹(shù)君

（1.國(guó)能朗新明環(huán)保科技有限公司，北京 100039；2.北京中科天一環(huán)境技術(shù)有限公司，北京 100044）

煤泥是煤炭生產(chǎn)過(guò)程中的一種伴生固廢產(chǎn)品，粒度細(xì)、含微粒多、持水性強(qiáng)、含水分多。全國(guó)每年的煤泥存量高達(dá)3 億t 以上，大量堆積在洗煤廠內(nèi)，煤泥經(jīng)過(guò)壓濾機(jī)壓濾后仍然含水30%左右，煤泥中的水分每降低1%，發(fā)熱量就可提高1.4%以上，低灰煤泥水分在12%以下，發(fā)熱量可達(dá)20.934×103kJ/kg 以上，符合電煤用戶(hù)需求，可摻入電煤中混合銷(xiāo)售，產(chǎn)品價(jià)格高，可提高經(jīng)濟(jì)效益。煤泥干燥后有利于儲(chǔ)存、運(yùn)輸，并有效提高了熱值，可實(shí)現(xiàn)完全燃燒，便于后期資源化，煤泥中普遍水分較高，目前煤泥干化處理方法普遍采用燃煤鍋爐煙氣余熱利用法、燃煤鍋爐動(dòng)力蒸汽干化法和尾煤（煤漿）加壓壓濾法等3 種方法。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外均未檢索到類(lèi)似本項(xiàng)目熱管技術(shù)相關(guān)方面的研究。傳統(tǒng)的煤泥干化過(guò)程中，存在污水、灰塵、場(chǎng)地嚴(yán)重污染的問(wèn)題，處理工藝難度大、不連續(xù)、勞動(dòng)強(qiáng)度大、運(yùn)行成本高、能量消耗大。同時(shí)由于干化溫度較高，還容易引起煤泥的自燃等現(xiàn)象，存在安全隱患。

利用熱泵技術(shù)進(jìn)行低溫干化方法具有一定節(jié)能功效，干化過(guò)程中排出的乏汽中存在非常巨大的潛能，如果采用熱管熱泵一體化新技術(shù)就能夠深入且有序地回收利用這些潛能來(lái)產(chǎn)生更高的能效。熱管熱泵一體化低溫煤泥干化技術(shù)是創(chuàng)新專(zhuān)利技術(shù)，優(yōu)勢(shì)為能耗低、無(wú)污染，通過(guò)熱管熱泵一體化回收尾部乏氣余熱，用于預(yù)熱新風(fēng)及為低溫煤泥烘干用熱泵機(jī)組蒸發(fā)器提供熱源，系統(tǒng)只需要少量的電能即可實(shí)現(xiàn)煤泥烘干，二次粉塵污染少，經(jīng)濟(jì)成本和運(yùn)行管理上具有優(yōu)勢(shì)，烘干后的煤泥含水率符合要求。采用熱管熱泵一體化技術(shù)，開(kāi)發(fā)低溫煤泥干化系統(tǒng)，形成關(guān)鍵技術(shù)，解決行業(yè)共性難題。通過(guò)熱管技術(shù)深度利用乏汽，主動(dòng)、有序、定額地形成2 種可利用能源， 通過(guò)熱管熱泵技術(shù)回收利用礦井回風(fēng)中的熱量，既可以解決進(jìn)風(fēng)井井口防凍的問(wèn)題，又可以節(jié)約能源，減少環(huán)境污染[1]。此技術(shù)不僅可以運(yùn)用在煤炭行業(yè)的固液廢棄區(qū)的有效處理領(lǐng)域，也可以拓展到多個(gè)能耗大、固液干化的行業(yè)和領(lǐng)域，具有共性和普適性。

1 課題重點(diǎn)研究方向

1.1 煤泥干燥后性能指標(biāo)

提出煤泥干燥后的產(chǎn)品性能指標(biāo)，對(duì)干燥設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行工況調(diào)節(jié)。一是研究干燥系統(tǒng)工況調(diào)節(jié)參數(shù)對(duì)末煤產(chǎn)品含水率的影響；二是末煤產(chǎn)品含水率與熱值之間的關(guān)系；三是開(kāi)展末煤產(chǎn)品燃燒特性研究，包括自燃、回吸、粉塵等特性；四是評(píng)估含水率等性能指標(biāo)對(duì)后續(xù)儲(chǔ)運(yùn)的影響；五是干燥系統(tǒng)熱管設(shè)備結(jié)構(gòu)及有關(guān)參數(shù)。

1.2 主要集成系統(tǒng)研究

超導(dǎo)熱管是依靠其內(nèi)部工質(zhì)在一個(gè)抽成一定真空的封閉殼體中循環(huán)相變而傳遞熱量的裝置[2]。研究低溫煤泥干燥理論，解決煤泥低溫干燥換熱計(jì)算，熱平衡計(jì)算、流體輸配計(jì)算，開(kāi)發(fā)熱管熱泵一體化技術(shù)，低溫煤泥干燥設(shè)備布置及設(shè)備制造技術(shù)，干燥過(guò)程煤泥粉碎、粉塵處理等技術(shù)，最終研發(fā)熱管熱泵一體化煤泥樣機(jī)一套并應(yīng)于與示范項(xiàng)目。一是濕煤泥低溫（60～70 ℃）螺旋干燥多物理場(chǎng)耦合傳熱、傳質(zhì)技術(shù)研究；二是60～70 ℃干燥熱介質(zhì)的低能耗獲取技術(shù)研究；三是熱管熱泵一體化低溫?zé)峁軣峄厥諅鳠醾髻|(zhì)耦合技術(shù)研究；四是熱管熱泵一體化技術(shù)研究。

2 技術(shù)工藝方案

2.1 煤泥干化系統(tǒng)

搭建靜態(tài)煤泥烘干實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，找出風(fēng)溫、風(fēng)量、初始含濕量等對(duì)煤泥最優(yōu)烘干工藝參數(shù)的影響，涉及烘干時(shí)間、烘干速率和出口含濕熱風(fēng)的運(yùn)行結(jié)果。了解煤泥的成型特性、干燥速率、能耗指標(biāo)及干燥后的低位熱值，為煤泥低溫干化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。項(xiàng)目申請(qǐng)?jiān)谇捌谛≡噷?shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新性地提出一種以熱泵主動(dòng)能源提升能量品位、熱管熱泵一體化深度余熱利用、高效液-氣換熱以及自動(dòng)控制反饋的耦合協(xié)同技術(shù)系統(tǒng)。

新型的超低能耗低溫煤泥干化系統(tǒng)如圖1 所示，煤泥低溫烘干工藝流程涉及到智能控制系統(tǒng)、高溫?zé)犸L(fēng)循環(huán)系統(tǒng)、低溫預(yù)熱熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)、熱泵系統(tǒng)以及輔助的風(fēng)機(jī)和泵等。

圖1 超低能耗低溫煤泥干化系統(tǒng)

2.2 主要設(shè)備選型情況

熱管熱泵一體化深度余熱利用換熱系統(tǒng)是將從煤泥低溫干燥器中排出的含濕熱風(fēng)作為熱源，供應(yīng)給兩路流體。一是預(yù)熱低溫空氣，尤其是冬季的寒冷空氣，可以最大程度地節(jié)約空氣在高溫空氣換熱系統(tǒng)的能耗；二是持續(xù)產(chǎn)生供應(yīng)給蒸發(fā)器的低溫?zé)嵩?，并大量?jī)?chǔ)存在低溫儲(chǔ)熱系統(tǒng)中[3]。在夏季，供應(yīng)給煤泥低溫干燥器的空氣溫度較高，熱管熱泵一體化換熱系統(tǒng)的氣-氣換熱可以關(guān)閉，直接進(jìn)入高溫空氣換熱系統(tǒng)，產(chǎn)生高溫?zé)犸L(fēng)，輸送到煤泥低溫烘干器中。例如，規(guī)模為50 000～80 000 t/年的示范運(yùn)行項(xiàng)目主要設(shè)備選型如表1 所示。

表1 主要設(shè)備選型表

2.3 烘干爐高能效比優(yōu)化設(shè)計(jì)

2.3.1 濕煤泥多物理場(chǎng)耦合傳熱技術(shù)

初始入口的含濕煤泥溫度低，對(duì)應(yīng)此時(shí)的傳質(zhì)能力低，本項(xiàng)目提出大風(fēng)量含濕介質(zhì)高效傳熱提升煤泥主體溫度的思路。強(qiáng)化風(fēng)場(chǎng)與煤泥的流動(dòng)、傳熱，提升風(fēng)場(chǎng)與煤泥的對(duì)流換熱能力，增大傳熱溫差，利用煤泥自身的多孔介質(zhì)擴(kuò)展傳熱面積的特性，主動(dòng)利用場(chǎng)系統(tǒng)理論，實(shí)現(xiàn)煤泥在入口附近段的快速提溫目的。

實(shí)驗(yàn)研究風(fēng)量、風(fēng)溫及其含濕量，風(fēng)場(chǎng)等對(duì)低溫煤泥的升溫效應(yīng)。建立多物理場(chǎng)耦合傳熱模型，理論分析多個(gè)獨(dú)立參數(shù)對(duì)煤泥升溫效應(yīng)的影響，并進(jìn)行數(shù)值仿真和實(shí)際效果驗(yàn)證。歸納無(wú)因次關(guān)聯(lián)準(zhǔn)則，形成具有借鑒意義的經(jīng)驗(yàn)公式。借助實(shí)驗(yàn)定量測(cè)試結(jié)果，將它作為理論計(jì)算的初始邊界條件，進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化，分析出關(guān)鍵影響因素以及影響程度。

2.3.2 高脫濕煤泥熱質(zhì)傳遞優(yōu)化

較高溫度的含濕煤泥與較高溫度、含濕量低的熱介質(zhì)接觸，具有較大的傳質(zhì)能力，能夠?qū)崿F(xiàn)高脫濕率，換熱在軸向方向上溫度變化比較大[4]。實(shí)驗(yàn)研究風(fēng)速、風(fēng)溫、初始含濕率等獨(dú)立物理量對(duì)較高溫度的含濕煤泥在移動(dòng)速率的作用下的脫濕率影響。歸納實(shí)驗(yàn)定量數(shù)據(jù)，形成具有借鑒意義的傳質(zhì)擴(kuò)散經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式。建立風(fēng)場(chǎng)、風(fēng)溫及初始含濕率，含速度平移的較高溫度的含濕煤泥，煤泥的多孔效應(yīng)等多物理量場(chǎng)的耦合傳質(zhì)模型，依據(jù)動(dòng)網(wǎng)格、多孔介質(zhì)模型、傳熱傳質(zhì)模型，分析多物理量場(chǎng)的耦合關(guān)聯(lián)效應(yīng)，數(shù)值仿真，優(yōu)化各個(gè)物理量場(chǎng)的關(guān)聯(lián)性和貢獻(xiàn)率。

2.3.3 脫濕升溫同步一體化干燥模型

針對(duì)煤泥低溫干燥系統(tǒng)的烘干爐結(jié)構(gòu)及其實(shí)際處理能力和外界輸入輸出條件，基于風(fēng)場(chǎng)、煤泥輸運(yùn)、脫濕等流動(dòng)、傳熱、傳質(zhì)、動(dòng)邊界的干燥模型微分方程，根據(jù)進(jìn)出口邊界條件和初始狀態(tài)，數(shù)值仿真，獲得本項(xiàng)目中的含濕煤泥低溫干燥的多因次關(guān)聯(lián)準(zhǔn)則。

在此基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)實(shí)際含濕煤泥低溫干燥系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)證，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)其的運(yùn)行和推廣。

2.4 熱風(fēng)爐介質(zhì)的低能耗優(yōu)化技術(shù)

2.4.1 熱管熱泵一體化傳熱傳質(zhì)耦合傳遞模型及優(yōu)化

含濕煤泥低溫干燥爐排出的含濕熱風(fēng)，風(fēng)溫不高，含濕量適中，風(fēng)量大，但潛在的能量較大，回收意義較大，回?zé)犭y度較大。本項(xiàng)目創(chuàng)新性地設(shè)計(jì)了一種熱管熱泵一體化系統(tǒng)，是能將大量無(wú)用的低溫?zé)崮茏優(yōu)橛杏玫母邷責(zé)崮艿男滦?、?jié)能環(huán)保型節(jié)能技術(shù)[4]。也實(shí)現(xiàn)了熱泵從蒸發(fā)器處吸收低溫?zé)嵩吹谋仨毮芰俊８鼮橹匾氖墙档土嗣摑窠橘|(zhì)的初始含濕量，增強(qiáng)了脫濕能力。

創(chuàng)新性設(shè)計(jì)的一體化蒸發(fā)器是一種熱管熱泵一體化耦合傳熱模型（1 個(gè)熱源，2 個(gè)冷源），同時(shí)，對(duì)于熱源側(cè)，針對(duì)排風(fēng)側(cè)的含濕量，存在著傳質(zhì)過(guò)程。熱源在二側(cè)冷源同時(shí)作用下的傳熱、傳質(zhì)的耦合傳遞過(guò)程中還伴隨著壓降的損失。3 種流體介質(zhì)相互傳熱過(guò)程的耦合關(guān)聯(lián)需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法獲得定量宏觀參數(shù)的傳熱關(guān)系和壓降關(guān)系。并在實(shí)驗(yàn)測(cè)量的基礎(chǔ)上，建立宏觀的熱管熱泵一體化傳熱模型和理論方程，數(shù)值求解，獲得經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式。分析熱管熱泵一體化耦合傳熱模型的系統(tǒng)最優(yōu)解作為存在能量利用最大化的參考和佐證。

2.4.2 熱管熱泵一體化的高溫低濕系統(tǒng)

技術(shù)的核心設(shè)備是新型熱管換熱裝置[5]。應(yīng)用熱管技術(shù)對(duì)含濕空氣的顯熱、潛熱進(jìn)行回收，使熱泵蒸發(fā)器內(nèi)的低溫低壓液態(tài)工質(zhì)受熱蒸發(fā)，吸收了熱泵蒸發(fā)器端的低溫?zé)嵩矗煌瑫r(shí)，熱泵系統(tǒng)內(nèi)的低溫冷媒使得含濕空氣內(nèi)的蒸汽大量冷凝，除濕效果明顯。熱管換熱器的冷端吸收了含濕空氣的能量，對(duì)經(jīng)過(guò)除濕的空氣進(jìn)行高效回?zé)幔嵘郎囟群筝斔偷綗岜孟到y(tǒng)的冷凝端加熱升溫，成為高溫低濕熱介質(zhì)，用于含濕煤泥低溫干燥的傳熱、傳質(zhì)驅(qū)動(dòng)力。本系統(tǒng)巧妙地將熱管技術(shù)應(yīng)用到熱泵系統(tǒng)中，形成了一種熱管熱泵一體化的高溫低濕系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)無(wú)動(dòng)力功率加載保護(hù)恒溫?zé)嵩碵6]，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，傳熱能力高效，運(yùn)行安全可靠，是煤炭行業(yè)低碳發(fā)展的一種有效途徑[7]。

熱管熱泵一體化高溫低濕系統(tǒng)是根據(jù)實(shí)際運(yùn)行工況定制的設(shè)備，因此需要首先建立熱管熱泵一體化高溫低濕系統(tǒng)模型；然后數(shù)值仿真，獲得每個(gè)分器件的進(jìn)出口參數(shù)和幾何布局；再組建成系統(tǒng)運(yùn)行。運(yùn)行工況是對(duì)設(shè)計(jì)工況的反演和驗(yàn)證。通過(guò)實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)，進(jìn)一步完善熱管熱泵一體化的高溫低濕系統(tǒng)，形成煤炭領(lǐng)域的核心系統(tǒng)和關(guān)鍵設(shè)備。

2.4.3 高溫低濕熱介質(zhì)的低能耗獲取技術(shù)的運(yùn)行評(píng)價(jià)

高溫低濕熱介質(zhì)的低能耗獲取技術(shù)，直接表觀為熱管熱泵一體化的高溫低濕系統(tǒng)。其實(shí)際運(yùn)行受到一年四季氣候條件的影響，同時(shí)也受到含濕煤泥的成分、含水率以及干燥爐的保溫等條件的影響，因此需要建立一個(gè)預(yù)測(cè)該技術(shù)的評(píng)價(jià)模型。本項(xiàng)目擬從宏觀的能量守恒、物料平衡、組分守恒等方程入手，結(jié)合對(duì)流干燥技術(shù)的微分方程，構(gòu)建運(yùn)行評(píng)價(jià)模型，分析四季變化時(shí)的影響因素和權(quán)重，加以改進(jìn)和優(yōu)化。高溫低濕熱介質(zhì)的獲取系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行的結(jié)果佐證了運(yùn)行評(píng)價(jià)機(jī)制；模型中存在不合理的地方可以進(jìn)行修正和完善，從而真正形成有指導(dǎo)價(jià)值的評(píng)價(jià)體系。該技術(shù)節(jié)能、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)效益顯著[8]。

3 建立系統(tǒng)模型

3.1 主要設(shè)備性能參數(shù)選擇

搭建靜態(tài)煤泥烘干實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，找出風(fēng)溫、風(fēng)量、初始含濕量等對(duì)煤泥最優(yōu)烘干工藝參數(shù)的影響。煤泥低溫干化系統(tǒng)的烘干爐，除了設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)之外，更主要的是系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，包括煤泥運(yùn)行時(shí)的溫度，在該溫度下進(jìn)行的傳熱、傳質(zhì)的耦合過(guò)程[5]。同時(shí)，最優(yōu)化的風(fēng)溫、風(fēng)量、含濕量也需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探索和理論推導(dǎo)。確定以下數(shù)值：干燥設(shè)備的尺寸、干燥介質(zhì)和被干燥物料進(jìn)出口的參數(shù)值、干燥介質(zhì)和熱量的需求量。在此基礎(chǔ)上，確定熱交換器、風(fēng)機(jī)、除塵器以及各種預(yù)處理設(shè)備等輔助設(shè)備的性能參數(shù)。熱管以環(huán)保型氟利昂為導(dǎo)熱介質(zhì)，以碳鋼鋼管加鋁翅片為結(jié)構(gòu)的熱管裝置[9]。

在干燥設(shè)備設(shè)計(jì)中涉及的最重要參數(shù)如圖2所示，干燥器的形式已選定，通常已知下列數(shù)據(jù)：①以絕干物料計(jì)的產(chǎn)量Gs；②物料的進(jìn)、出口濕比例x1、x2；③物料的進(jìn)、出口溫度Tm1、Tm2；④干燥空氣進(jìn)入干燥器的濕度y1。圖2 中，所有帶*的參數(shù)均為未知數(shù)。

圖2 干燥過(guò)程計(jì)算的基本參數(shù)和準(zhǔn)則

干燥器的設(shè)計(jì)在選定了“目標(biāo)函數(shù)”后，是一個(gè)復(fù)雜的選優(yōu)過(guò)程。目的是求出主要參數(shù)的最佳值，如單位產(chǎn)品的干燥價(jià)格為最低等，也可采用多目標(biāo)優(yōu)化方法。在實(shí)踐中，常因假設(shè)了某些參數(shù)而忽略了優(yōu)化，這些參數(shù)為氣流速度、進(jìn)口氣體溫度、干燥介質(zhì)（空氣）氣體流量等。干燥器的設(shè)計(jì)過(guò)程通常包括下列計(jì)算步驟：由熱、質(zhì)衡算確定出口干燥介質(zhì)（空氣）的溫度和濕度；由干燥介質(zhì)（空氣）的進(jìn)出口溫濕度、被干燥物料的溫濕度及其他有關(guān)參數(shù)確定干燥操作的平均推動(dòng)力；確定熱量、質(zhì)量傳遞系數(shù)；以傳熱、傳質(zhì)動(dòng)力學(xué)方程為基礎(chǔ)確定傳熱傳遞面積，并進(jìn)而確定干燥器操作室的尺寸。

在干燥曲線(xiàn)基礎(chǔ)上直接計(jì)算時(shí)，采用實(shí)驗(yàn)時(shí)的參數(shù)值做放大的設(shè)計(jì)步驟與上述步驟不同，其較為簡(jiǎn)單。干燥過(guò)程的能量消耗對(duì)干燥室的設(shè)計(jì)和操作影響很大，有多種技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)可作為依據(jù)。

將分離式熱管換熱系統(tǒng)吸熱部分和放熱部分按單元逆流布置，各單元換熱互不干擾[10]。

3.2 能量平衡校核

在對(duì)干燥器的各個(gè)物性參數(shù)和運(yùn)行參數(shù)分析后，進(jìn)行熱管熱泵一體化換熱器的能量深度回收利用的平衡分析，如圖3 所示。

圖3 總能量利用系統(tǒng)示意過(guò)程

熱管熱泵一體化換熱器在整個(gè)系統(tǒng)中起到兩重作用：一是深度回收干燥器的余熱，作為進(jìn)入干燥器內(nèi)干空氣的第一級(jí)預(yù)熱器；二是最大程度地除濕，通過(guò)熱泵系統(tǒng)的低溫?zé)嵩吹谋旧硖攸c(diǎn)，將含濕空氣中的濕汽冷凝下來(lái)。將大量不能直接利用的低溫?zé)崮苻D(zhuǎn)變?yōu)橛杏酶邷責(zé)崮艿难b置[11]。

由于熱管熱泵一體化換熱器的特殊換熱方式，熱泵的能效比COP 將增大到4.0 左右，而且熱泵的使用壽命、穩(wěn)定性得到加強(qiáng)。熱管熱泵一體化換熱器不同于傳統(tǒng)的分離式熱管換熱器復(fù)合空氣源熱泵的工作原理，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和位置布置簡(jiǎn)單靈活[12]。具體表現(xiàn)為：分離式熱管從蒸發(fā)段到冷凝段的溫度是單一的，不同于熱管換熱器每一排具有一個(gè)蒸發(fā)溫度，導(dǎo)致?lián)Q熱效果不佳；當(dāng)蒸發(fā)溫度確定時(shí)，含濕空氣最大降溫應(yīng)該是蒸發(fā)溫度以上5 ℃左右，此時(shí)，還需要兼顧到低溫空氣被加熱的效果，冷流體被加熱的溫度最高為蒸發(fā)器溫度以下5 ℃[6]。這樣，采用分離式熱管的弊端就出來(lái)了，含濕空氣降溫降不下來(lái)，冷流體升溫升不上去。

熱管熱泵一體化換熱器流克服了這個(gè)弊端，它采用熱管式逆流換熱操作方式，冷流體能得到高效預(yù)熱，含濕熱流體能高效降溫。分離式熱管換熱器與熱泵的組合難以保證預(yù)熱和低溫?zé)嵩吹哪芰颗浜详P(guān)系。分離式熱管單獨(dú)成系統(tǒng)，難以精確把握對(duì)含濕空氣的溫度控制，實(shí)現(xiàn)第一級(jí)能量回收；在第二級(jí)能量深度利用過(guò)程中，受熱泵蒸發(fā)溫度的影響。熱管熱泵一體化換熱器的另一個(gè)好處在于，可以靈活調(diào)配預(yù)熱負(fù)荷跟熱泵熱源之間的比例關(guān)系。

4 結(jié)束語(yǔ)

煤泥是煤炭行業(yè)的伴生產(chǎn)品，存在污水、固廢堆積、環(huán)境污染等嚴(yán)重的環(huán)保難題，對(duì)其進(jìn)行處理則需要投入大量的初始設(shè)備、場(chǎng)地，隨后需要連續(xù)不斷的運(yùn)行費(fèi)用。煤泥經(jīng)過(guò)熱管熱泵一體化技術(shù)干化后，煤泥的低位熱值得到了提高，能夠產(chǎn)生適當(dāng)?shù)慕?jīng)濟(jì)附加值，既能徹底解決環(huán)保難題，又能給企業(yè)帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，可為中國(guó)煤炭能源高效、綠色利用提供借鑒，實(shí)現(xiàn)全國(guó)范圍內(nèi)的產(chǎn)業(yè)化推廣。

技術(shù)依據(jù)傳熱、傳質(zhì)原理，采用低溫高效熱泵技術(shù)和低溫?zé)峁芗夹g(shù)、對(duì)流烘干原理和技術(shù)，形成具有連續(xù)自動(dòng)運(yùn)行的、深度余熱利用的熱管熱泵一體化利用的含濕煤泥烘干系統(tǒng)。熱泵系統(tǒng)低溫?zé)嵩催B續(xù)、穩(wěn)定可靠；熱管回?zé)嵯到y(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)熱、除濕集熱一體化，實(shí)現(xiàn)深度能源利用，大幅降低運(yùn)行成本。低溫干燥杜絕了煤粉爆炸的可能性；降低了對(duì)環(huán)境、操作人員的危險(xiǎn)性程度。含濕煤泥的高能效比，可以極大地降低含濕煤泥低溫干燥的運(yùn)行成本，節(jié)約能源，使得煤炭行業(yè)的尾廢物料變廢為寶真正成為可能。高能效比的含濕煤泥低溫干燥技術(shù)為煤炭清潔、高效利用提供了技術(shù)支撐。課題創(chuàng)新性地提出了一種熱管熱泵一體化的高效高溫低濕熱介質(zhì)獲取系統(tǒng)，并應(yīng)用于含濕煤泥的低溫烘干領(lǐng)域，既解決了煤泥對(duì)環(huán)境的污染和破壞，又體現(xiàn)了含濕煤泥的市場(chǎng)化價(jià)值，綜合效益顯著。這種具有能源利用率高、結(jié)構(gòu)緊湊的熱管熱泵一體化系統(tǒng)，能夠提升中國(guó)煤炭干燥技術(shù)在國(guó)際上的學(xué)術(shù)地位，同時(shí)也能贏得國(guó)際市場(chǎng)占有率。