Газогенератор - аппарат для термической переработки твёрдых и жидких топлив в горючие газы, осуществляемой в присутствии воздуха, свободного или связанного кислорода (водяных паров). Получаемые в газогенераторе газы называются генераторными. Горение твёрдого топлива в газогенераторе в отличие от любой топки осуществляется в большом слое и характеризуется поступлением количества воздуха, недостаточного для полного сжигания топлива (например, при работе на паровоздушном дутье в газогенератор подаётся 33–35% воздуха от теоретически необходимого). Образующиеся в газогенераторе газы содержат продукты полного горения топлива (углекислый газ, вода) и продукты их восстановления, неполного горения и пирогенетического разложения топлива (угарный газ, водород, метан, углерод ). В генераторные газы переходит также азот воздуха. Процесс, происходящий в газогенераторах, называется газификацией топлива.

Газогенератор обычно представляет собой шахту, внутренние стенки которой выложены огнеупорным материалом. Сверху этой шахты загружается топливо, а снизу подаётся дутьё. Слой топлива поддерживается колосниковой решёткой. Процессы образования газов в слое топлива газогенератора показаны на рис.1. Подаваемое в газогенератор дутьё вначале проходит через зону золы и шлака 0, где оно немного подогревается, а далее поступает в раскалённый слой топлива (окислительная зона, или зона горения I), где кислород дутья вступает в реакцию с горючими элементами топлива. Образовавшиеся продукты горения, поднимаясь вверх по газогенератору и встречаясь с раскалённым топливом (зона газификации II), восстанавливаются до окиси углерода и водорода. При дальнейшем движении вверх сильно нагретых продуктов восстановления происходит термическое разложение топлива (зона разложения топлива III) и продукты восстановления обогащаются продуктами разложения (газами, смоляными и водяными парами). В результате разложения топлива образуются вначале полукокс, а затем и кокс, на поверхности которых при их опускании вниз происходит восстановление продуктов горения (зона II). При опускании ещё ниже происходит горение кокса (зона I). В верхней части газогенератора происходит сушка топлива теплом поднимающихся газов и паров.

В зависимости от того, в каком виде подаётся в газогенератор кислород дутья, состав генераторных газов изменяется. При подаче в газогенератор одного воздуха дутья получается воздушный газ, теплота горения которого в зависимости от перерабатываемого топлива колеблется от 3,8 до 4,5 М Дж/м³ (900 – 1080 ккал/м³ ). Применяя дутьё, обогащённое кислородом, получают так называемый парокислородный газ (содержащий меньшее количество азота, чем воздушный газ), теплота горения которого может быть доведена до 5–8,8 М Дж/м³ (1200–2100 ккал/м³).

При работе газогенератора на воздухе с умеренной добавкой к нему водяных паров получается смешанный газ, теплота сгорания которого (в зависимости от исходного топлива) колеблется от 5 до 6,7 М Дж/м³ (1200–1600 ккал/м³ ). И, наконец, при подаче в раскалённый слой топлива газогенератора водяного пара получают водяной газ с теплотой сгорания от 10 до 13,4 М Дж/м³ (2400–3200 ккал/м³ ).

Несмотря на то, что идея газогенератора была выдвинута в конце 30–х годов 19 века в Германии (Бищофом в 1839 и Эбельманом в 1840), их промышленное применение началось после того, как Ф. Сименсом (1861 г.) был предложен регенеративный принцип отопления заводских печей, позволивший эффективно применять генераторный газ. Изобретателями первого промышленного газогенератора были братья Сименс. Их конструкция газогенератора получила повсеместное распространение и просуществовала в течение 40–50 лет. Только в начале 20 века появились более совершенные конструкции.

В зависимости от вида перерабатываемого твёрдого топлива различают типы газогенератора: для тощего топлива – с незначительным выходом летучих веществ (кокс, антрацит, тощие угли), для битуминозного топлива – со значит, выходом летучих веществ (газовые и бурые угли), для древесного и торфяного топлива и для отбросов минерального топлива (коксовая и угольная мелочь, остатки обогатит , производств). Различают газогенераторы с жидким и твёрдым шлакоудалением. Битуминозные топлива обычно газифицируются в газогенераторах с вращающимся водяным поддоном, а древесина и торф – в газогенераторах большого внутреннего объёма, т. к. перерабатываемое топливо имеет незначительную плотность. Мелкое топливо перерабатывается в газогенераторах высокого давления во взвешенном или кипящем слое. По назначению газогенераторы можно разделить на стационарные и транспортные, а по месту подвода воздуха и отбора газа на газогенераторы прямого, обращённого и горизонтального процесса.

При эксплуатации газогенератора соблюдается режим давления и температуры, величина которых зависит от перерабатываемого топлива, назначения процесса газификации и конструкции газогенератора.

Бурное развитие газовой промышленности в СССР привело к почти полной замене генераторных газов природными и попутными, т. к. себестоимость последних значительно ниже. В зарубежных странах, где мало природного газа, газогенераторы широко применяются в различных отраслях промышленности.

В газогенераторе прямого процесса (рис.2) движение носителя кислорода и образующихся газов происходит снизу вверх.

В газогенераторе с обращённым процессом (рис.1) носитель кислорода и образующийся газ движутся сверху вниз. Для обеспечения обращённого потока средняя часть таких газогенераторов снабжается фурмами, через которые вводится дутьё. Так как отсасывание образовавшихся газов осуществляется снизу газогенератора, то зона горения I (окислительная) находится сразу же под фурмами, ниже этой зоны следует зона восстановления II, над зоной горения I располагается зона III – пирогенетического разложения топлива, происходящего за счёт тепла раскалённого горящего кокса зоны I. Сушка самого верхнего слоя топлива в газогенераторе происходит за счёт передачи тепла от зоны III. В газогенераторе с горизонтальным процессом носитель кислорода и образующийся газ движутся в горизонтальном направлении.