本文研究依托于國家和項目， 以工業多噴嘴對置式水煤獎氣化爐為研究對象， 采集了實際工業裝置的運行參數及氣化反應動力學相關的實驗測量數據， 基于數值模擬的研究方法， 考察了煙煤、石油焦等不同固體含碳原料的氣流床氣化性能及影響因素， 考察了操作參數和爐型結構對氣化性能的影響。此外， 研究了兩個工業間歇排渣系統內部渣水兩相流動和傳熱行為。主要研究內容包括以下幾個方面：建立工業多噴嘴對置式水煤漿氣化爐的三維數值模型采用內擴散效率因子的方法將氣化爐使用煤種（ 神府煤、北宿煤） 的氣化本征反應動力學參數外延到高溫高壓的工業氣化爐工況， 將模擬的氣化工藝指標與工業測量數據進行對比， 考察了爐內溫度與組分的分布， 以及流動與反應特征， 研究了爐內不同粒徑顆粒的運動軌跡以及碳轉化率，基于無因次參數和考察了爐內顆粒的傳熱與傳質狀況。考察了氧煤比、水煤漿濃度等操作參數對氣化性能的影響， 比較了多噴嘴對置式氣化爐與單噴嘴頂置氣化爐的氣化性能差異。分析了工業多噴嘴對置式水煤漿氣化爐內神府煤和北宿煤的煤焦氣化反應特性。以神府煤為例， 考察了活化能、煤焦初始比表面積等低溫本征反應動力學參數、模型、以及表征氣化劑擴散性能的相關參數對氣化性能的影響。考察了多噴嘴對置式氣化爐五種煙煤的氣化性能。以工業多噴嘴對置式氣化爐為對象， 考察了石油焦的氣流床氣化性能， 并與文獻報道的石油焦氣化性能以及神府煙煤的氣化性能進行對比， 研究了氧煤比、催效應等對石油焦氣化性能的影響。建立了氣流床粉煤氣化爐的平衡模型與文獻報道的粉煤氣化裝置運行數據對比以驗證模型的準確性。比較了典型煤種的氣流粉煤氣化工藝指標， 考察了煤中灰含量及助熔劑對氣流床粉煤氣化性能的影響。以氣流床煤氣化系統中兩種型式的工業間歇排渣系統為研究對象， 采用湍流模型計算液相流場， 基于多相流模型描述兩相合， 結合隨機軌道模型示蹤灰渣顆粒的運動軌跡， 模擬了排渣系統內部固液兩相流動與傳熱行為，將模擬結果與工業運行數據進行對比。考察了入口灰渣粒徑和渣量、鎖斗循環水量、冷卻水入口位置及流量等參數對排渣系統中溫度分布的影響。本文研究的創新點為：以多噴嘴對置式氣化爐為對象， 建立了適用于氣流床氣化爐的多相流動與反應的數值模型， 采用內擴散效率因子的方法將焦炭氣化本征反應動力學數據外延至高溫高壓的氣化爐工況， 將模擬結果與工業運行數據對比驗證， 并研究了操作參數與爐型結構對氣化性能的影響。比較了煙煤和石油焦的氣流床氣化性能差異， 分析了焦炭氣化反應特性， 研究了氧煤比、催化效應等對石油焦氣化性能的影響。建立了氣流床粉煤氣化爐的平衡模型， 并在驗證模型的準確性基礎上， 比較了典型煤種的氣流床粉煤氣化工藝指標， 考察了煤中灰含量以及助熔劑添加對氣流床粉煤氣化性能的影響。為了研究氣流床氣化的含碳固體原料適應性， 以及為氣化裝置的優化設計和穩定運行提供指導， 本文以工業多噴嘴對置式水煤漿氣化爐為研究對象， 基于數值模擬的方法，考察了煙煤、石油焦等含碳固體原料的氣流床氣化性能及影響因素。此外研究了間歇排渣系統內部渣水兩相流動和傳熱行為。主要結論如下：建立了氣流床氣化的三維數值模型， 采用內擴散效率因子方法將運行煤種的焦炭氣化本征反應動力學數據外延到高溫高壓的工業氣化爐工況， 模擬結果與工業測量數據吻合良好。考察了爐內數和數的分布狀況， 結果表明高溫撞擊區氣固滑移速度高，強化了相間的傳熱與傳質； 撞擊區內氣速降低， 顆粒停留時間增加， 有利于提高碳轉化率。氧煤比每升高干煤， 氣化溫度約升高° 碳轉化率略微升高，氧耗和煤耗增加。煤漿濃度從增加至， 氣化爐出口溫度和碳轉化率略微降低， 氧耗、煤耗降低。比較了不同爐型結構對氣化性能的影響， 結果表明： 多噴嘴對置式氣化爐內顆粒平均停留時間約為， 高于單噴嘴頂置氣化爐； 且后者大顆粒存在短路現象， 降低了氣化性能。對于神府煤， 隨著粒徑的增加， 煤焦氣化反應的模數增加， 內擴散效率因子降低。在高溫射流區和撞擊區， 對于煤焦水蒸氣氣化反應， 粒徑大于時模數大于， 內擴散影響顯著。對于煤焦氣化反應， 煤焦顆粒的模數均小于， 表觀氣化反應為本征反應與擴散共同影響。考察了氣化反應動力學參數對氣化性能的影響， 結果表明： （ 活化能、煤焦初始比表面積等參數影響較大； 煤焦顆粒破碎提高了煙煤的氣化性能。（ 對于不同煙煤， 數值模擬結果推薦煤焦水蒸氣氣化反應本征動力學參數應用到氣流床氣化工況， 其一活化能至少要高于。考察了五種煙煤的多噴嘴對置式氣化爐性能， 碳轉化率在之間。