單段煤氣發(fā)生爐結(jié)構(gòu)示意圖

在煤氣發(fā)生爐中，煤由上而下移動(dòng)，而氣化劑則由下而上移動(dòng)。煤與氣化劑逆向移動(dòng)分層進(jìn)行物理化學(xué)反應(yīng)，我們稱這個(gè)工藝過(guò)程為氣化。反應(yīng)過(guò)程分5個(gè)層次。

1灰渣層

灰渣層在爐篦的上面，是煤炭氣化后的殘留物，高度在爐篦以上150~250mm。其作用是：（1）由于灰渣由氧化層沉降下來(lái)，溫度比較高，當(dāng)氣化劑經(jīng)過(guò)灰渣層時(shí)進(jìn)行冷熱交換，將氣化劑預(yù)熱到200℃以上，為氧化層的熱化學(xué)反應(yīng)帶來(lái)**條件，加速燃燒；（2）由于灰渣層被氣化劑冷卻，對(duì)爐篦起到保護(hù)作用。（3）灰渣分布在爐篦上呈疏松狀，氣化劑經(jīng)過(guò)灰渣層時(shí)起到重新均勻分布?xì)饬鞯淖饔谩?/p>

2氧化層

氧化層又稱為燃燒層，氧化層在灰渣層的上面，在這一層中，鼓風(fēng)機(jī)中的氧氣和碳進(jìn)行氧化反應(yīng)，充分燃燒生成大量的二氧化碳，同時(shí)產(chǎn)生大量的熱。煤氣的熱化學(xué)反應(yīng)靠此來(lái)提供熱量。

3還原層

還原層是生成煤氣的區(qū)域，氧化層產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w上升到還原層后：（1）和熾熱的炭進(jìn)行吸熱化學(xué)反應(yīng)，生成一氧化碳，（2）水蒸氣與熾熱的碳進(jìn)行吸熱化學(xué)反應(yīng)，生成一氧化碳和氫氣，（3）一氧化碳與多余的水蒸氣反應(yīng)生成二氧化碳和氫氣，同時(shí)放出熱量使煤氣爐中溫度升高。

4干餾層

干餾層位于還原層之上。煤炭在400~550℃的溫度下析出揮發(fā)份和其它干餾產(chǎn)物（CH4、CmHn）后變成焦炭，焦炭由干餾層轉(zhuǎn)入還原層進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。

5干燥層

干燥層是料層**上的一層，原煤的水分在這一層被蒸發(fā)，為下一層干餾準(zhǔn)備好原料。