當燃料煤由加煤斗投入煤氣發生爐內后，遇到由下部鼓入爐內的氣化劑（空氣和水蒸氣）便發生了化學反應，并沿料層高度方向向上形成五層、自下而上為：灰渣層、氧化層、還原層、干熘層、干燥層。
鼓入的氣化劑，首先經過渣層，并在此層中得預熱，當上升進入高溫的燃料層時，碳和氧氣發生了下列反應：
2C+O=2CO+Q 2CO+O2=2CO2+O C+O=CO2+Q
幾個反應都是放熱反應，溫度很高、該層稱為氧氣層。
氧氣層中產生的熱氣繼續上升，與上層燃料接觸，產生了還原反應。主還原層中的反應主要是
CO2+C=2CO-Q C+H2O=CO2+2H2-O C+H2O=CO+H2-Q
次還原層主要是生成一氧化碳與過剩的水蒸氣溫反應：CO+H2O=CO2+H2+Q
此外，還有生成甲烷的副反應：C+2H2=CH4+Q
    還原層中生的熱氣體再往上升，加熱了上面的煤層，形成了干餾和干燥二層。干餾的揮發有機物在上升熱氣體帶來的物理熱作用下，被干餾的蒸發出來：干燥層的水份，也是靠此熱量被干燥凈塵器進行處理后，供工作爐使用。
HML系列煤氣發生爐使用蒸汽—空氣的混合氣作為氣化劑，其氣化區的基本反應為：
（1）C＋O2 = CO2＋408861 KJ
（2）2C＋O2 = 2CO2＋246447 KJ
（3）2CO＋O2 = 2CO2＋571275 KJ
（4）CO2＋C = 2CO－162414 KJ
（5）C＋H2O = CO＋H2－118828 KJ
（6）C＋2H2O = CO2＋2H2－75240 KJ
（7）CO＋H2O = CO2＋H2－43587 KJ
     氣化劑穿過灰層后在氧化帶中與高溫焦碳接觸進行氧化還原反應放出大量的熱量，在還原帶中主要完成CO2及H2O的還原反應（CO2+C→２CO，H2O+C→H2+CO），得到CO和H2等可燃氣體。
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