富氧煤氣化是使用含氧量23%-19%的助燃空氣送入煤氣發(fā)生爐進(jìn)行燃燒，與傳統(tǒng)蒸汽 ——空氣制取的混合煤氣相比，富氧氣采用富氧空氣與蒸汽的混合物作為氣化劑，提了氣化劑中氧氣的濃度。由于氣化劑中氧的濃度加，煤氣成分中可燃部分（CO和H2）的含量增加，惰性成分的濃度相對(duì)下降。碳的氧化反應(yīng)加劇，爐溫隨之上升，使氣化反應(yīng)速度加快，煤氣熱值提高，化效率和氣化強(qiáng)度也得到了提高。
在采用富氧空氣制取煤氣時(shí)，為了降低氧化層的溫度需要增加水蒸汽的供入量。因?yàn)?，在氧化層的件下，H2+1/2O2 = H2O的反應(yīng)速度不可比擬地高于C+H2O = H2+CO的反應(yīng)速度，所以通過(guò)氧化層的水蒸汽與燃料中的碳不發(fā)生互相作用，像氮?dú)饽菢訛槎栊晕铮瑥难趸瘜訉@熱帶到還原層，提高了還原層的溫度。為了防止操作溫度高和煤氣離開(kāi)發(fā)生爐的溫度高，熱損失增大，造成爐渣溶結(jié)而影響爐料的透氣性和順行，在鼓風(fēng)中需要增加水蒸汽的供入量。利用碳和水蒸汽的吸熱反應(yīng)，降低氣化層的溫度。向氣化劑中摻入許多水蒸汽，此時(shí)所制取的煤氣稱為蒸汽— 富氧煤氣，它是碳用氧和水蒸汽氣化產(chǎn)物的混合物。
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富氧氣化工藝分析：
A、燃料層溫度上升、煤氣熱值提高
混合煤氣發(fā)生爐中的有效成分（H2 +CO）的含量主要取決于CO2還原反應(yīng)和水蒸汽分解反應(yīng)的進(jìn)行，即
C + CO2 = 2CO – 162.4 MJ/mol
C +H2O = CO + H2 – 118.8 MJ/mol
以上兩反應(yīng)均為吸熱反應(yīng)，因而爐溫的提高有利于H2.和CO 平衡濃度的增加。而且在通常的發(fā)生爐操作溫度下，上述兩反應(yīng)的反應(yīng)速度均處于動(dòng)力學(xué)控制區(qū)范圍，氣化溫度可通過(guò)鼓風(fēng)空氣和飽和溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。當(dāng)采用富氧氣化時(shí)隨著氣化劑中氧濃度的提高，反應(yīng)溫度隨之提高，只要增加蒸汽量，就可以在安全的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行操作，此時(shí)，煤氣的熱值由原來(lái)的5930提高到6393 KJ/m3。
B、氣化反應(yīng)速度加快、氣化強(qiáng)度提高
氣化反應(yīng)速度取決于碳的完全氧化反應(yīng)。這是一個(gè)由外擴(kuò)散控制的反應(yīng)，提高氣化劑中氧氣的濃度，即采用富氧空氣與蒸汽的混合物作為氣化劑。這時(shí)，由于氣化劑中氧濃度的增加，惰性成分的濃度，即采用富氧空氣與蒸汽的混合物作為氣化劑。這時(shí)，由于氣化劑中氧濃度的增加，惰性成分的濃度相對(duì)下降。碳的氧化反應(yīng)加劇，爐溫隨之上升，使氧化反應(yīng)速度加快，單位時(shí)間釋放的熱量亦相應(yīng)增加，從而給還原反應(yīng)提供了充足的熱量，它可使單位時(shí)間、單位爐截面上氣化碳量增加，也就是提高了氣化強(qiáng)度，降低灰渣含碳量。
富氧氣化的收益：
1.灰渣含碳量明顯降低、碳轉(zhuǎn)化率大幅度提高
2.煤氣質(zhì)量熱值顯著提高、
3.氣化效率有效提高
4..適用煤種更廣
