固定床气化也称移动床气化。固定床一般以块煤或焦煤为原料。煤由气化炉顶加入，气化剂由炉底加入。流动气体的上升力不致使固体颗粒的相对位置发生变化，即固体颗粒处于相对固定状态，床层高度亦基本保持不变，因而称为固定床气化。另外，从宏观角度看，由于煤从炉顶加入，含有残炭的炉渣自炉底排出，气化过程中，煤粒在气化炉内逐渐并缓慢往下移动，因而又称为移动床气化。固定床气化的特性是简单、可靠。同时由于气化剂与煤逆流接触，气化过程进行得比较完全，且使热量得到合理利用，因而具有较高的热效率。 固定床气化炉常见的有间歇式气化（UGI）和连续式气化（鲁奇炉）两种。前者用于生产合成气时一定要采用白煤(无烟煤)或焦炭为原料，以降低合成气中CH4含量，国内有数千台这类气化炉，弊端颇多，后者国内有20多台炉子，多用于生产城市煤气，该技术所含煤气初步净化系统极为复杂，不是公认的首选技术。 水煤气是由炽热的碳和水蒸气反应所生成的煤气。燃烧时呈蓝，所以又称为蓝水煤气。需提供水蒸气分解所需的热量，采用交替用空气和水蒸气为气化剂的间歇气化法。
二、碎煤固定床加压气化技术
固定床气化只能以不黏块煤为原料，不仅原料昂贵、气化强度低，而且粗煤气中含酚类、焦油等较多，使净化流程加长，污染严重，增加了投资和成本，目前，运转中的固定床气化炉主要是鲁奇气化炉。鲁奇碎煤加压气化技术是20世纪30年代由德国鲁奇公司开发的，属第一代煤气化工艺，技术成熟可靠，是目前世界上建厂数量最多的煤气化技术。正在运行中的气化炉达数百台，主要用于生产城市煤气和合成原料气。
德国鲁奇加压气化炉压力2.5~4.0MPa，气化反应温度800~900℃，固态排渣，一小块煤(对入炉煤粒度要求是6mm以上，其中13mm以上占87%，6~13mm占13%)原料、蒸汽‐氧连续送风制取中热值煤气。气化床层自上而下分干燥、干馏、还原、氧化和灰渣等层，产品煤气经热回收和除油，含有10%~12%的甲烷和不饱和烃，适宜作城市煤气。粗煤气经烃类分离和蒸汽转化后可作合成气，但流程长，技术经济指标差，对低温焦油及含酚废水的处理难度较大，环保问题不易解决。
与UGI炉相比，鲁奇炉有效地解决了UGI炉单炉产气能力小的问题。但是，固定床炉的一些关键问题仍然没有得到解决。鲁奇炉对煤种和煤质要求较高，只能使用弱黏结烟煤和褐煤，灰熔点(氧化气氛)大于1500℃。对强黏结性、热稳定性差、灰熔点低以及粉状煤则难以使用。第三代鲁奇炉在炉内增设了搅拌器用于破焦，但也仅局限于黏结性较小的煤种。鲁奇炉气化工艺的另一个问题是进料用灰锁上、下阀使用寿命仅为5~6个月，增加了运行成本，究其原因，问题存在于固定层气化工艺本身。
鲁奇炉的技术特点有以下几个方面：鲁奇碎煤气化技术系固定床气化，固态排渣，适宜弱黏结性碎煤(5~50mm)；生产能力大，自工业化以来，单炉生产能力持续增长。例如，1954年在南非沙索尔建立的10台内径为3.72m的气化炉，其产气能力为1.53×104m3/(h·台)；
而1966年建设的3台，产气能力为2.36×104m3/(h·台)；到1977年所建的13台气化炉，平均产气能力则达2.8×104m3/(h·台)。这种持续增长，主要是靠操作的不断改进；气化炉结构复杂，炉内设有破黏和煤分布器、炉箅等转动设备，制造和维修费用大；入炉煤必须是块煤，原料来源受一定限制；出炉煤气中含焦油、酚等，污水处理和煤气净化工艺复杂、流程长、设备多，炉渣含碳5%左右。
1、鲁奇三代Mark‐‐型加压气化炉
第三代加压气化炉是在第二代炉型上的改进，其型号为Mark℃℃型，是目前世界上使用最为广泛的一种炉型。其内径为∮3.8m、外径∮4.128m、炉体高为12.5m、气化炉操作压力为3.05MPa。该炉生产能力高，炉内设有搅拌装置，可气化强黏结性烟煤外的大部分煤种。鲁奇加压气化炉如图1所示。
图1 鲁奇加压气化炉
加压气化炉的炉体不论何种炉型均是一个双层筒体结构的反应器。内、外筒体的间距一般为40~100mm，其中充满锅炉水，以吸收气化反应传给内筒的热量产生蒸汽，经气液分离后并入气化剂中。一般在设置搅拌器的同时也设置转动的布煤器，它们连接为一体。由设在炉外的传动电动机带动。宝塔形炉箅一般由四层依次重叠成梯锥状的炉箅块及顶部风帽组成，共五层炉箅。煤锁是用于向气化炉内间歇加煤的压力容器，它通过泄压、充压循环将存在于常压煤仓中的原料煤加入高压的气化
炉内，以保证气化炉的连续生产。灰锁是将气化炉炉箅排出的灰渣通过升、降压间歇操作排出炉外，而保证了气化炉的连续运转。灰锁膨胀冷凝器是第三代鲁奇炉所专有的附属设备，它的作用是在灰锁泄压时将含有灰尘的灰锁蒸汽大部分冷凝、洗涤下来。
2、液态排渣鲁奇(BGL)炉
1984年鲁奇公司和英国煤气公司联合开发了BGL液态排渣鲁奇炉，将固体燃料全部气化生产燃料气和合成气。BGL炉操作压力2.5~3.0MPa，气化温度在1400~1600℃，超过了灰渣流动温度，灰渣呈液态形式排出。炉结构比传统的鲁奇炉简单，取消了转动炉箅。BGL液态排渣气化炉如图2所示。
图2 鲁奇BGL液态排渣气化炉
与固体排渣法相比较，液态排渣加压气化法的主要特点是：气化强度高、生产能力大；水蒸气耗量低，水蒸气分解率提高；煤气中可燃组分增加，热值提高；煤种适应性强；碳转化率、气化效率和热效率均有提高；对环境污染减少。
汽化炉液态排渣法固定床加压气化具有一系列优点，因而受到广泛重视。但是由于高温、高压的操作条件，对于炉衬材料、熔渣池的结构和材质以及熔渣排出的有效控制都有待于不断改进。
液态排渣加压气化炉的基本原理是：仅向气化炉内通入适量的水蒸气，控制炉温在灰熔点以上，灰渣要以熔融状态从炉底排出。气化层的温度较高，一般在1100~1500℃，气化反应速率大，设备的生产能力大，灰渣中几乎无残炭。
主要特点是炉子下部的排灰机构特殊，取消了固态排渣炉的转动炉箅。
该炉气化压力为2.0~3.0MPa，气化炉上部设有布煤搅拌器，可气化加强黏结性的烟煤。在炉体的下部设有熔渣池。在渣箱上部有一液渣急冷箱，用循环熄渣水冷却，箱内充满70%左右的急冷水。由排渣口下落在急冷箱内淬冷形成渣粒，在急冷箱内达到一定量后，卸入渣箱内并定时排出炉外。由于灰箱中充满水，和固态排渣炉相比，灰箱的充、卸压就简单多了。
在熔渣池上方有8个均匀分布、按径向对称安装并稍向下倾斜、带水冷套的钛钢气化剂喷嘴。气化剂和
煤粉及部分焦油由此喷入炉内，在熔渣池中心管的排渣口上部汇集，使得该区域的温度可达1500℃左右，使熔渣呈流动状态。
三、流化床气化技术
流化床气化一般要求原煤破碎成<10mm粒径的煤，<1mm粒径细粉应控制在10%以下，经过干燥除去大部分外在水分，进气化炉的煤含水量<5%为宜。流化床更适合活性高的褐煤、长焰煤和弱黏烟煤，气化贫煤、无烟煤、焦粉等需提高气化温度和增加煤粒在气化炉内的停留时间。
固体干法排渣，为防止炉内结渣除保持一定的流化速度外，要求煤的灰熔点ST应大于1250℃，气化炉操作温度(表温)一般选定在比ST温度低150~200℃的温度下操作比较安全。
1926年第一个流化床煤气化工业生产装置——温克勒煤气化法在德国投入运转。以后在世界各国共建有约70台温克勒气化炉。早期的常压温克勒气化实际是沸腾床气化炉，存在氧耗高、碳损失大(超过20%)等缺点，因此至今仍在运转的已不多。
1、温克勒(Winkler)气化炉
气化炉组成：流化床(下部的圆锥部分)、悬浮床(上部的圆筒部分，为下部的6~10倍)。原料由螺旋加料器加人圆锥部分腰部。如图3所示。
图3 温克勒(Winkler)气化炉
矸石灰(30%左右)自床层底部排出；其余飞灰由气流从炉顶夹带而出。一次气化剂(60%~70%)由炉箅下部供入，二次气化剂(30%~40%)由气化炉中部送入。二次气化剂的作用是，在接近灰熔点的温度下，使气流中夹带碳粒得到充分的气化。二次气化剂用量与带出未反应的碳成比例(过少：未反应碳得不到充分气化而被带出，气化效率下降；过多：产品被烧)。
操作温度一般为900℃左右，操作压力约为0.098MPa(常压)，原料粒度为0~10mm，褐煤、弱黏煤、不黏煤和长焰煤等，但活性要高。
温克勒气化工艺单炉生产能力大，气化炉结构简单，可气化细颗粒煤(0~10mm)，出炉煤气基本上不含焦油，运行可靠，开停车容易。但是该种炉型气化温度低，气化炉设备庞大，热损失大(煤气出炉温度高)，煤气带出物损失较多(气流中夹带碳颗粒)，粗煤气质量较差。
2、高温温克勒(HTW)气化法
提高了操作温度。由原来的900~950℃提高到950~1000℃，因而提高了碳转化率，增加了煤气产出率，降低了煤气中甲烷含量，氧耗量减少。
提高了操作压力。由常压提高到1.0MPa，提高了反应速率和气化炉单位炉膛面积的生产能力，使后序压缩机能耗大幅度降低。
气化炉粗煤气带出的固体煤粉尘，经分离后返回气化炉循环利用，使排出的灰渣中含碳量降低，碳转化率显著提高，可以气化含灰量高(>20%)的次烟煤。由于气化压力和气化温度的提高，使气化炉大型化成为可能。
提高温度从而提高CO和H2的浓度，提高碳的转化率和煤气产率。但要防止结渣，可在煤中添加石灰石等来提高煤的软化点和熔点。
加压，床层的膨胀度下降，工作状态比常压稳定，气流带出量减少，带出物的颗粒尺寸也减小了，生
产能力提高，煤气热值得到提高。
温克勒气化炉的优点：原料可以全部是碎煤或粉煤(<1mm)。气化剂(氧气和水蒸气)消耗量低，气化负荷弹性大，在短时间内，其处理量可从最小(25%设计负荷)调至最大(150%设计负荷)。
3、灰团聚气化法
一般流化床煤气化炉要保持床层炉料高的碳灰比，而且使碳灰混合均匀以维持稳定的不结渣操作。因此炉底排出的灰渣组成与炉内混合物料组成基本相同，故排出的灰渣的碳含量比较高(15%~20%)。
针对上述问题提出了灰熔聚(灰团聚、灰黏聚)的排灰方式。做法是在流化床层形成局部高温区，使煤灰在软化而未熔融的状态下，相互碰撞黏结成含碳量较低的球状灰渣，球状灰渣长大到一定程度时靠其重量与煤粒分离下落到炉底灰渣斗中排出炉外，降低了灰渣的含碳量(5%~10%)，与液态排渣炉相比减少了灰渣带出的热损失，提高了气化过程的碳利用率，这是煤气化炉排渣技术的重大发展。
目前采用灰熔聚排渣技术的有美国的U℃Gas气化炉、KRW气化炉以及中国科学院山西煤炭化学研究所的ICC煤气化炉。该类技术可用于生产燃料气、合成气和联合循环发电，特别适用于中小型氮肥厂替代间歇式固定床气化炉，以烟煤替代无烟煤生产合成氨原料气，可以使合成氨成本降低15%~20%，具有一定的发展前景。
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