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下降。碳的氧化反應加劇，爐溫隨之上升，使氣化反應速度加快，煤氣熱值提高，化效率和氣化強度也得到了提高。
在采用富氧空氣制取煤氣時，為了降低氧化層的溫度需要增加水蒸汽的供入量。因為，在氧化層的件下，H2+1/2O2 = H2O的反應速度不可比擬地高于C+H2O = H2+CO的反應速度，所以通過氧化層的水蒸汽與燃料中的碳不發(fā)生互相作用，像氮氣那樣為惰性物，從氧化層將顯熱帶到還原層，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，在鼓風中需要增加水蒸汽的供入量。利用碳和水蒸汽的吸熱反應，降低氣化層的溫度。向氣化劑中摻入許多水蒸汽，此時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還原反應和水蒸汽分解反應的進行，即
C + CO2 = 2CO – 162.4 MJ/mol
C +H2O = CO + H2 – 118.8 MJ/mol
以上兩反應均為吸熱反應，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，上述兩反應的反應速度均處于動力學控制區(qū)范圍，氣化溫度可通過鼓風空氣和飽和溫度進行調(diào)節(jié)控制。當采用富氧氣化時隨著氣化劑中氧濃度的提高，反應溫度隨之提高，只要增加蒸汽量，就可以在安全的溫度范圍內(nèi)進行操作，此時，煤氣的熱值由原來的5930提高到6393 KJ/m3。
B、氣化反應速度加快、氣化強度提高
氣化反應速度取決于碳的完全氧化反應。這是一個由外擴散控制的反應，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，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，由于氣化劑中氧濃度的增加，惰性成分的濃度相對下降。碳的氧化反應加劇，爐溫隨之上升，使氧化反應速度加快，單位時間釋放的熱量亦相應增加，從而給還原反應提供了充足的熱量，它可使單位時間、單位爐截面上氣化碳量增加，也就是提高了氣化強度，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
