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兩段式煤氣發生爐的內部構造包括燃燒頭、發生管路和煤氣調節器等各種部件。燃燒頭和燃燒室之間通過雙筒換熱器連接，發生管路把發生燃燒室和煤氣調節器連接起來，立式空氣充氣濾清器負責吸附廢氣中的水蒸氣和煤灰。

兩段式煤氣發生爐自上而下由干餾段和氣化段組成，首先煤從爐頂煤倉經兩組下煤閥進入爐體，煤在干餾段經過充分的干燥和長時間的低溫干餾，逐漸形成半焦，進入氣化段，熾熱的半焦在氣化段與爐底鼓入的氣化劑充分反應，經過爐內還原層，氧化層而形成灰渣，由爐柵驅動從灰盆自動排出。 煤在低溫干餾的過程中，以揮發份析出為主生成的煤氣稱為干餾煤氣，組成兩段爐的頂部煤氣，約占總煤氣量的40%，其熱值較高（6700KJ/nm3）溫度較低（120℃左右），并含有大量的焦油。這種焦油為低溫干餾產物，其流動性較好，可采用靜電除塵器捕集起來，作為化工原料和燃料。