复合式煤气化炉是中科院山西煤化所在灰熔聚流化床气化技术研究的基础上，综合流化床和气流床气化技术的优点，开发的一种新型煤气化反应炉。该气化炉实现了高温气流床气化和流化床气化的结合，利用流化床浓相段中半焦及粗煤气冷却气流床产生的高温灰渣和高温煤气，实现以焦冷渣、干法排渣。该气化炉具有结构简单、造价低、碳转化率高、氧耗低、煤种适应性强等优点，是一项具有广阔前景的煤气化技术。　　 目前，复合式煤气化炉已完成了概念验证，正进行工艺优化和放大方面的研究。沿用传统化工过程开发方法周期长、耗资巨大、放大效应不稳定。近年来，计算流体力学和计算机技术的飞速发展已使人们有可能更准确、经济地研究气固两相流动，CFD方法对鼓泡流化床、气流床内气固流动已实现了较为准确的模拟。为此，本文采用计算流体力学的方法对复合式煤气化炉内气固流动特性进行深入的模拟研究，全面分析炉内气固流动规律，针对流化床、气流床煤气化反应器耦合过程中存在的问题提出解决方案，为过程的理论研究和技术开发提供指导意见。　　 论文包括以下六章：　　 第一章为文献综述及选题目的。综述了当前煤气化技术的发展现状以及计算流体力学在气化炉模拟方面的研究现状，提出了本论文的选题目的及主要研究内容。　　 第二章为气流床内气固流动的研究，主要通过对中试规模的两段式气流床煤气化炉内气固流动的模拟来揭示气流床内稀疏相气固流动规律。对基本设计尺寸和操作条件下的两段式气流床煤气化炉内气固流动进行了详细分析，给出了两段式气流床煤气化炉内的气固两相流动的规律和颗粒的分布规律。在此基础上，针对不同的结构(喉口直径变化)和不同的操作条件(两段气固进料量变化)进行了一系列的模拟比较。　　 第三章和第四章为流化床内气固流动的研究，主要是通过对一带锥形分布板的圆床内气固流动的模拟来揭示流化床内稠密相气固流动规律。在第三章确定了双流体模型结合颗粒动力学理论成为描述流化床稠密气固流动的主要模型。对曳力模型、恢复系数和颗粒间摩擦力对模拟结果的影响进行了研究，确立了合理的流体力学模型参数。在第四章采用第三章建立的CFD模型进行了一系列的模拟比较，详细的描述了流化床内气泡运动规律、空隙率和速度的分布规律，重点考察了表观气速和操作压力对流化床内的气固流动行为的影响。　　 第五章为复合式煤气化炉内气固流动的研究，在气流床和流化床内气固流动研究的基础上，确立了复合式煤气化炉内气固流动的CFD模型，采用先进的混合网格生成技术进行网格生成，对中试规模的一侧带有气流床的复合式煤气化炉进行了模拟，对炉内气固流场及颗粒分布进行了详细的分析，对气流床段和流化床段内气固流动间的相互影响进行了讨论。　　 第六章为结论和建议。主要对论文工作进行总结，指出论文中有待进一步深入研究的问题，对复合式煤气化炉的模型完善提出合理的建议，提出了进一步模拟工作研究的方向。