原料煤在向下流動過程中,氣體導出通道起到了強制混合攪拌作用,使得薄層熱解爐外側的高溫煤顆粒能快速地與熱解爐中間的低溫煤顆?;旌?,提高了熱傳遞強度。如果想要進一步提高熱傳遞強度,可以在薄層熱解爐內增加折流板。
為了提高薄層熱解爐的熱效率,在熱解爐的進料預熱段和半焦冷卻出料段之間安裝有熱量回收利用系統,即在進料預熱段和半焦冷卻出料段之間安裝熱量循環管,管內循環熱載體,熱載體在流經半焦冷卻出料段被加熱,將熱量帶到進料預熱段加熱原料煤,釋放熱量后的熱載體再循環至半焦冷卻出料段被加熱,這樣通過熱載體循環方法將半焦降溫,同時預熱原料煤。熱載體可以選用氣相介質、液相介質,也可以選用變相介質(即被加熱后變成氣相,供熱后冷凝成液相)。熱載體的循環可以采用強制循環方式,也可以采用因密度差而引起的自循環方式。
薄層熱解爐上部的溫度為常溫,隨著原料煤向下流動,熱解爐中心溫度可以達到400-900℃,完成熱解反應,熱解后生成的半焦經半焦冷卻出料段冷卻到100℃以下,然后半焦出熱解爐。如果生成的半焦用作后續氣化、成型工藝的原料,則半焦冷卻溫度可以適當提高。
薄層熱解爐可以在常壓條件下操作,也可以在微負壓條件下操作,薄層熱解爐的操作壓力通過調節后續煤氣分離系統的操作壓力進行控制。
薄層熱解爐內側的厚度一般設計為100-600mm。
將多個上述薄層熱解爐進行組合構成不同規模的熱解爐,來自各薄層熱解爐的煤氣合并后進入后續的分離工藝,從各薄層熱解爐底部流出的半焦合并后作為熱解爐的半焦產品。
薄層熱解爐內的氣體導出通道也可以選擇垂直放置方式,垂直放置的氣體導出通道選用圓形或多邊形管道,管道壁上加工有多個通氣孔,煤熱解過程中產生的水蒸氣和煤氣經過通氣孔進入氣體導出通道,各氣體導出通道流出的水蒸汽和煤氣合并后進入后續工藝進行分離。