目前环境问题是各国关注的焦点,我国大力提倡绿色煤化工生产,推广清洁煤炭转化利用技术。其中煤气化技术是洁净高效技术之一,是煤炭利用的重要方向,然而新型煤气化技术尚不完善,实际应用存在一些问题。鉴于煤气化高温、高压的操作条件,实验研究气化过程成本高且具有较大危险性,故CFD技术成为一种有效的研究手段。本研究针对GSP粉煤气化炉,探究了气化喷嘴对气化反应行为的影响、气化喷嘴的受热状况及UDF方法在气化过程的应用。本研究运用ANSYS/Fluent软件,基于Euler-Lagrangian理论,利用Species Transport模型模拟湍流-化学反应间的相互作用、Realizablek-ε模型模拟气相湍流、P-1模型模拟颗粒与气相间辐射传热过程、DPM模型模拟粉煤颗粒弥散运动,对气化过程进行了稳态模拟。运用Fluent和Mechanical软件通过流固耦合,模拟了气化烧嘴在不同条件下温度分布和喷头端部热应力状况。(1)针对不同旋流数下GSP气化过程模拟,发现喷嘴旋流数为1.11时流场分布合理,能显著提高合成气的产率。模拟结果与宁夏宁东一工厂生产参数相吻合,验证了模拟的正确;(2)采用UDF程序化方法,边界条件加载及过程定义,实现快速求解。UDF程序化方法能获得流体湍流的详细信息;(3)气化喷嘴最高温度、热应力集中在喷头外侧的变径处,在工业应用中该区域应焊接加厚和注意温度的控制。