近零排放煤基发电(ZEC)是为了适应能源可持续性发展的要求而提出的一项清洁煤利用技术。ZEC系统中的煤可以在加氢气化炉内不使用燃烧手段而实现完全气化。本文主要对该系统加氢气化炉中的气化过程进行三维数值模拟研究。 文中对近零排放煤基发电系统关键设备的主要反应进行了化学反应热力学分析。研究温度、压力对设备中进行的化学反应的影响，由此得出使反应能够进行并维持较高平衡转化率的温度和压力条件。 根据两种结构气化炉的冷态模拟结果及对气化过程的简化处理，文中采用标准的k-ε模型来模拟湍流流动，颗粒轨道模型模拟气固两相流动，通用有限速率模型中的有限速率/涡耗散模型来模拟化学反应，对两种气化炉进行了炉内气化过程的模拟计算。 本文对简单结构加氢气化炉中的气化过程进行模拟计算，得到压力、温度以及气煤比对气化炉中的流场和组分分布等的影响。并将模拟结果同试验数据比较，两者吻合较好。研究结果表明：存在较适宜的压力、温度及气煤比参数使得气化炉达到较好的气化效果。在上述研究的基础上，本文还对复杂结构气化炉中的气化过程进行了初步模拟计算。 本文的研究结果可以为加氢气化炉的试验及实际运行提供参考，也为进一步研究近零排放煤基发电系统奠定基础。