固體燃料煤炭在汽化物的媒介下氣化生成可燃氣體，由于汽化物媒體介質(zhì)為混合物而生成可燃氣體為混合形式，故稱混合煤氣。生成的熱煤氣經(jīng)過初級除塵后由輸送管道向用氣熱加工爐噴嘴噴發(fā)燃燒，由爐體外圍熱風(fēng)道輸出的余熱風(fēng)對噴嘴進行增氧助燃，產(chǎn)生高溫對熱工爐進行加熱，達到熱工爐所需的熱值指標，由于爐內(nèi)燃燒為氣體，所以溫度相當均勻。它廣泛適用于軋鋼爐、退火爐、鍛造爐、鋼管爐、玻璃爐、熔鋁爐、銅材爐、建陶爐等各種熱工爐所需溫度范圍內(nèi)的各種爐形。
單段煤氣發(fā)生爐作為將煤炭由固態(tài)能源轉(zhuǎn)化為氣態(tài)、潔凈能源的主要設(shè)備，氣化煤種的選擇至關(guān)重要，直接關(guān)系到其整體氣化效果。
兩段式煤氣發(fā)生爐適宜氣化不粘煤、弱粘煤、長煙煤等煙煤，也可以氣化質(zhì)量較好的褐煤，單段爐煤氣發(fā)生爐對氣化用煤的具體指標要求較嚴格。任何一種類型的固定床氣化裝置，都要求入爐煤的粒度均一，滿足爐內(nèi)流體力學(xué)和傳熱傳質(zhì)的需要。
單段煤氣發(fā)生爐對入爐煤的粘結(jié)性、灰熔點、揮發(fā)分、熱穩(wěn)定性和水分等都有相應(yīng)的要求。煤的粘結(jié)性是決定該煤是否可以在兩段煤氣發(fā)生爐內(nèi)氣化使用的非常重要的指標，原因在與：在干餾段內(nèi)煤料受熱將出現(xiàn)膨脹與粘結(jié)的現(xiàn)象，如果其粘結(jié)性較強，則會在此粘連而聚成大團塊或煤餅，破壞上升載熱氣體的均勻分布、影響干餾效果，而且還會阻礙、甚至堵塞料層均勻下移，導(dǎo)致整個爐內(nèi)的氣化過程惡化。
國外資料報道，單段煤氣發(fā)生爐入爐煤中水分最高應(yīng)控制在15~25%的范圍，高于此值的煤需先進行干燥處理方可使用。美國的FW-Stoic兩段煤氣發(fā)生爐，規(guī)定入爐煤中含水量為12~15%;英國的W·I單段煤氣發(fā)生爐要求入爐煤中的含水量<15%;也有報道入爐煤中的含水量<6%為最適宜。根據(jù)我國的實際情況，入爐煤中的含水量以控制在<15%為宜。 單段煤氣發(fā)生爐氣化用煤的含水量的多少也會影響干餾段的高度設(shè)計。水分含量高，干餾段則高，反之則低。
煤的水分含量高，對氣化操作是很不利的，不僅蒸發(fā)其中的水分需要消耗一定的熱量，使煤氣熱值降低，而且在貯運上和操作上會帶來很大不便，尤其在冬季。統(tǒng)計表明，單段煤氣發(fā)生爐上段煤氣熱值會隨著氣化煤中的水分增加而明顯下降，十分敏感。
為了控制入爐煤的含水量，單段煤氣發(fā)生爐煤氣站應(yīng)設(shè)置煤棚，尤其是在多雨的南方地區(qū)更為重要，否則，濕煤進入振動篩之后，煤粉會堵塞篩網(wǎng)，降低篩分效果，很難保證入爐煤的粒度要求，進而影響氣化效果。 值得注意的是，某些水分是造成煤熱穩(wěn)定性不良的主導(dǎo)因素之一，特別是內(nèi)在水分中的結(jié)合水容易突然析出產(chǎn)生汽化，從而導(dǎo)致煤塊崩裂。
