Необходимость использования местного топлива, часто весьма непрочного, легко выветривающегося и распадающегося, а также дающего после сухой перегонки непрочный, легко распадающийся кокс, выдвинула проблему создания такого типа газогенератора, в котором мелкое топливо можно было бы газифицировать с достаточным эффектом в отношении качества газа и производительности.
Стоимость топлива составляет весьма значительную часть себестоимости газа, и применение менее ценного топлива для газификации должно дать значительный экономический эффект. Поэтому проблема использования мелких распадающихся топлив важна не только с точки зрения увеличения народнохозяйственных ресурсов, но и с точки зрения удешевления стоимости газа. Большое значение имеет и то обстоятельство, что применение пылевидного или мелкозернистого топлива в некоторых случаях решает также вопрос создания газогенераторов высокой производительности.
При газификации пылевидного или мелкозернистого топлива возможно получение тех же видов газов, что и при обычных топливах, т.е. возможна их газификация с помощью воздуха, пара, паровоздушной смеси, чистого кислорода, обогащенного кислородом воздуха и углекислого газа.
Газификация мелкозернистого топлива имеет некоторые преимущества по сравнению с газификацией пылевидного. Мелкозернистое топливо позволяет, без опасения уноса частиц топлива газами, применять более высокую интенсивность дутья: увеличивается путь и продолжительность движения более мелких частиц топлива, уносимых газом. Возможно использование отбросных топлив без их дополнительного размола, являющегося дорогостоящей операцией.
Из газогенераторов для газификации мелкозернистого топлива наибольшее распространение получили газогенераторы «с кипящим» слоем. В них дутье подается со значительной интенсивностью снизу через большое количество мелких отверстий, распределяется равномерно по сечению газогенератора и приводит весь слой топлива высотой 0,3—1,5 м в движение, напоминающее движение кипящей жидкости. Кусочки угля интенсивно выделяют газы и омываются газовой средой; они легко перемешиваются и то выбрасываются кверху, то падают вниз, способствуя выравниванию температуры слоя. Для газификации применяют топливо с размером зерна до 10 мм.
В кипящем слое зоны подсушки, сухой перегонки и газификации совмещены. Каждая частица свежего топлива попадает сразу в раскаленный слой. Поэтому высокая влажность топлива неблагоприятно отражается на процессе; влажность не должна превышать 10—15%. При использовании топлива с более высоким содержанием влаги требуется его искусственная сушка.
Выделяющиеся при температуре слоя 900—1000 °C летучие вещества полностью разлагаются. Вследствие необходимости газификации пыли, уносимой в большом количестве, шахта газогенератора в верхней части имеет большое сечение и большую высоту и туда подводится вторичное дутье.
Для газификации в кипящем слое наиболее пригодны молодые активные виды топлива (особенно бурые угли).
КПД газогенератора с кипящим слоем на 15—20% превышает КПД газогенератора водяного газа.
Производительность газогенератора с кипящим слоем может быть практически любая.
Большие перспективы сулит разработанная и испытанная в России конструкция газогенератора для газификации топлива во взвешенном состоянии, допускающая использование топлива с высоким содержанием влаги.
В этих газогенераторах топливо с размером частиц 0—6 мм газифицируется в основном в конической части шахты, в которой оно находится во взвешенном состоянии. В зависимости от размера частиц это состояние устанавливается в различных горизонтах конической шахты. Очень малые частицы газифицируются в цилиндрической части шахты, расположенной над конической частью. Топливо поступает в газогенератор через тарельчатое сушильное устройство, расположенное в верхней части шахты
Летучие вещества, выделяющиеся из топлива в большом количестве, в основном разлагаются. При паровоздушном или воздушном дутье получается газ с пониженной теплотворной способностью—1000—1200 ккал/нм3. Нагрев дутья позволяет улучшить качество газа.
КПД газификации во взвешенном слое 55—65%. Стоимость газа и величина капиталовложений меньшие, чем при газостанциях, работающих на кусковом топливе.
Имеются практически опробованные предложении по газификации пылевидного топлива в пылегазовом потоке. Топливо перед этим подвергается подсушке за счет тепла нагрева генераторного газа.