單段煤氣發生爐工作原理是以煤為原料生產煤氣，供燃氣設備使用的裝置。固體原料煤從爐頂部加入，隨運行向下移動，在與從爐底進入的氣化劑逆流相遇的同時，受爐底燃料層高溫氣體加熱，發生物理、化學反應，產生粗煤氣。此粗煤氣經粗除塵后可直接供燃燒設備使用。這樣在爐中形成了幾個區域，一般我們稱為“層”。
按照氣化過程進行的程序，可以將
單段煤氣發生爐內部分為六層：（1）灰渣層；（2）氧化層（又稱火層）；（3）還原層；（4）干餾層；（5）干燥層；（6）空層，其中氧化層和還原層又統稱為反應層，干餾層和干燥層又統稱為煤料準備層。
（1）灰渣層：煤燃燒后產生灰渣，形成灰渣層，它在爐體下部，覆蓋在爐篦子上。其主要作用為：保護爐篦和風帽，使它們不被氧化層的高溫燒壞；預熱氣化劑，氣化劑從爐底進入后，先經過灰渣層進行熱交換，使灰渣層溫度降低，氣化劑溫度升高；灰渣層還起了布風作用，使進入的氣化劑在爐膛內盡量均勻分布。
（2）氧化層：從灰渣中升上來的氣化劑中的氧與碳發生劇烈的燃燒而生成二氧化碳，并放出大量的熱量。它是氣化過程中的主要區域之一，氧化層的高度一般為所有燃料塊度的3-4倍，氣化層的溫度一般要小于煤的灰熔點。
（3）還原層：:在氧化層的上面是還原層。赤熱的碳具有很強的奪取氧化物中的氧而與之化合的本領，所以在還原層中，二氧化碳和水蒸氣被碳還原，這一層也因此而得名，稱為還原層。
（4）干餾層：就是把煤中的揮發份，焦油等物質經過加熱后所產生的化合物分離出來，然后再進入還原進行化學反應。
（5）干燥層：干燥層位于干餾層上面，也即是燃料的面層，主要是把煤中的水發蒸發即可。
（6）空層：空層即燃料層上部，爐體內的自由區，其主要作用是匯集煤氣。
從上面六層簡單敘述，可以看出單段煤氣發生爐內進行的氣化過程是比較復雜的，既有氣化反應，也有干餾和干燥過程。
