生物质能是资源丰富、分布广泛的可再生能源。生物质热解气化技术能灵活且高效率地利用生物质资源,大力发展生物质热解气化技术,对于解决能源危机、环境污染等问题具有重大意义,而生物质气化炉作为热解气化系统的核心部件,对其流场及气化性能指标的研究具有重要的意义。随着计算流体力学的飞速发展,数值模拟在生物质气化研究方面得到了广泛的应用。本文以一种生物质气化炉为研究对象,采用FLUENT软件对其冷态气相流场进行数值模拟,得到了其压力场和速度场的分布规律,通过模拟结果与多点测压实验结果对比验证了模型的可靠性,并且采用不同的栅板开孔率及旋流片角度组合分析气化炉内部结构对其流场的影响,结果表明:气化炉内气流主要做螺旋上升运动,具有切向、轴向、径向三个方向的速度,其中切向速度占据主导位置,且压力损失和速度随流量增大而增大,切向速度在气化炉下部(Z1=0.5m)呈明显的“驼峰”分布,而在气化炉中上部(Z2=0.86m,Z3=1.29m),则呈现“双峰”分布;轴向速度基本呈现“M”形分布;栅板开孔率主要影响气化炉内压降、轴向速度以及湍流强度强弱,而旋流片角度则主要影响切向速度及湍流强度分布。然后建立简化条件下生物质气化炉气化模型,分析研究了水蒸气/生物质质量比(S/B)、空气当量比(ER)、颗粒粒径、内筒深度对于气化炉出口气体组分、有效气体、气体热值和碳转化率等主要气化性能指标的影响,结果表明:随着水蒸气/生物质质量比(S/B)、空气当量比(ER)、生物质颗粒粒径的增大,气化炉产气有效气体成分(CO+H2)、产气热值、碳转化率都呈现下降趋势。而气化炉的内筒深度对其气化性能有较大影响,适当增大气化炉的内筒深度有利于气化反应的进行,当气化炉内筒深度由632mm增大到1032mm,气化炉有效气体摩尔分数由33.9%增大到47.3%,气体热值由4.14 MJ·Nm-3增大到5.73 MJ·Nm-3,而碳转化率则由62%增大到93%。