实验基于小型单喷嘴冷壁式气流床粉煤气化炉,以神府粉煤灰渣、纯氧和柴油为原料对气化炉进行烘炉和挂渣实验,并且研究了气化炉的温度分布和炉壁熔渣沉积形态等；使用ImageJ软件、X射线衍射分析(XRD)、X射线荧光光谱分析(XRF)和扫描电子显微镜(SEM)及X射线能谱分析(EDX)等分析手段研究了不同气化温度下的自然冷却熔渣形态及理化特性。结果表明：不同粒径熔渣形态差异较大,形态特征与温度有一定关系；粗渣的长宽比与气化温度符合指数关系式；熔渣的密度、孔隙率、质量分布、可燃物含量、矿物组成及表面元素组成等理化特性与粒径大小和温度均有一定的关系。建立了水冷壁三维传热模型,结合有限元方法和传热原理分析了渣钉的分布密度、焊接角度和渣钉长度对水冷壁温度场和热流密度场的影响规律；计算了不同渣层表面温度和厚度对水冷壁温度场的影响特征,可为水冷壁气化炉的设计提供了科学依据。