高温、加压、大规模气流床气化技术是未来洁净煤技术发展的核心，我国大量的高灰熔点煤在目前国际上采用的气流床气化工艺中存在一定的适用难题，需要迫切开发新型的分级供氧干排渣气化技术，煤焦气化反应动力学的研究可以为气化炉的开发与优化提供基础的实验数据与理论支撑。目前国内在与工业气化炉近似的高温和加压的实验工况下的煤焦气化研究相对较少，本文在高温和加压热天平上对典型高灰熔点煤进行了气化实验研究，重点考察了温度、压力、蒸汽浓度以及煤种的灰熔融特性等因素对气化反应速率的影响，以得到较为准确的气化反应动力学参数。在常压、气化温度为1100～1400℃范围内，采用等温热重法对不同煤焦的高温CO₂、H₂O气化反应特性进行了研究，研究表明气化温度的升高促进气化反应的进行；传统的低温区表观活化能在气化过程中不变的结论不再适用，高温区活化能随气化反应进行出现先减少后增大的趋势，碳转化率为90%时的表观活化能仅为反应初期的一半；SEM电镜扫描结果也显示在低于灰锥法测定的煤焦的变形温度前，气化过程中煤焦表面发生部分熔融，阻碍了气化反应的传质过程，扩散阻力开始影响并控制气化反应；反应气氛会影响气化速率，煤焦-水蒸汽的反应活性大于CO₂的反应活性，高温下高灰熔点煤的煤焦水蒸汽与煤-CO₂的反应活性相比差异不大；为深入分析高温下扩散影响，在随机孔模型基础上用Thiele模数考虑中温时内孔扩散的影响，同时考虑高温下颗粒边界层中气膜扩散的影响，实现了从低温到高温的三个控制区的统一贯通，建立了“考虑灰孔扩散的动力-扩散模型”。与实验结果对比发现，模型具有较好的拟合性。在气化温度为850～950℃、压力在0.1～2MPa内采用等温热重法考察了高灰熔点煤与水蒸汽的加压气化反应速率，研究结果表明加压下气化反应速率随温度升高而加快，气化温度在900℃以上时气化反应受到扩散影响；给定的系统压力下，提高蒸汽浓度有助于气化反应的进行，不同于低浓度下的水蒸汽反应速率随蒸汽浓度等比例线性增加的变化规律，蒸汽浓度从15～50%的变化范围内反应速率变化趋势较为缓慢；一定的蒸汽浓度下，系统压力的升高使得反应气体的相对浓度增大，水蒸汽与煤焦表面发生碰撞反应的几率增加而促进气化反应，同时压力升高对煤焦水蒸汽这一体积减小反应的抑制作用，二者共同作用使得系统压力变化下的反应速率没有明显的变化规律；分别考察了整个实验区间和低温区的活化能变化情况，确定加压下煤焦水蒸汽反应在900℃以下处于动力控制区，在随机孔模型的基础上定量考察压力、温度的影响得到的煤焦水蒸汽气化反应速率的表达式为