雙段式煤氣發生爐自上而下由干餾段和氣化段組成。首先，煤從爐頂煤倉通過兩套降煤閥進入爐體。在干餾段經過充分干燥和長期低溫干餾后，二段煤氣爐，煤逐漸形成半焦，進入氣化段。熱半焦在氣化段與爐底吹來的氣化劑充分反應，通過爐內的還原層和氧化層，形成灰渣，灰渣由爐排帶動自動從灰池排出。在煤的低溫干餾過程中，以揮發物沉淀為主產生的氣體稱為干餾氣，它構成了兩段爐的頂氣，約占總氣量的40%，熱值較高(6700KJ/nm3)，溫度較低(約120)，含有大量焦油。

　　這種焦油是低溫干餾的產物，流動性好，可作為化工原料和燃料被靜電除塵器收集。在氣化段，熱半焦的還原、氧化、氣化劑等一系列化學反應產生的氣體稱為氣化氣。兩段爐的底煤氣約占總煤氣量的60%，熱值較低(6400KJ/nm3)，溫度較高(450左右)。由于干餾段煤的低溫干餾時間充足，進入氣化段的煤已經變成半焦，所以產生的氣化氣不含焦油，而且由于靠近爐排的灰層，含有少量飛灰。底部氣體可以通過旋風除塵器、空氣冷卻器等設備進行處理，這樣使用冷凈化氣的用戶可以不用水洗的方法使用冷凈化氣，避免了大量酚水無法處理的缺陷。