陕北地区低变质煤炭资源丰富，具有低灰、低硫、低磷、高挥发分、高发热量和高活性“三低三高”的特点，是低温干馏的理想原料。目前，内热式低温干馏方炉是低温干馏工艺的关键设备，然而现有低温干馏技术的发展主要源于实践，缺乏完善的理论，低温干馏过程中的关键参数温度及压力分布测量困难，回炉气体的燃烧对整个工艺的影响不明确，直接导致低温煤焦油的回收率低，且煤气利用价值低。本文采用计算流体动力学（CFD）数值模拟的方法，建立了低温干馏方炉的物理模型，选用标准k-ε模型、有限速率/涡耗散模型、P-1辐射模型、多孔介质模型、欧拉两相流模型对低温干馏炉内回炉气体的燃烧、温度和压力分布及煤焦油粒子运动过程等进行了数值模拟，得到了以下主要结论。燃气比和回炉气体总流量对低温干馏炉内的温度及压力分布影响的模拟研究表明：对于年产7.5万吨兰炭的低温干馏方炉，燃气比为0.6时，回炉煤气与氧气完全燃烧。最优燃气比与回炉气体总量分别为1.8和11000m~3/h，得出此条件下干馏炉内的温度和压力分布场，且与现场实测值相符。富氧干馏工艺炉内温度和压力的数值模拟研究表明，富氧干馏可提高煤气热值，回炉气燃烧速率明显提高；炉内的温度和压力分布与非富氧干馏时基本一致。建立了煤焦油及粉尘运动过程的两相模型，其数值模拟研究结果表明，煤气流速为0.698m/s时，煤焦油雾粒径低于0.2mm，粉尘粒径低于0.18mm时，易被煤气带出。