水煤浆气化技术在煤炭资源高效清洁利用方面发挥着至关重要的作用。耐火衬里是水煤浆气化炉的关键组成部分,在气化炉开车、停车或操作工况不稳定时,剧烈的温度变化会使其产生很大的瞬态热应力,导致耐火砖表面出现裂纹并逐步扩展。炉内的灰渣和强还原性气氛会通过裂纹进一步加速耐火衬里的蚀损,影响气化炉的正常运行,造成不可预估的损失。因此,对水煤浆气化炉不同运行工况下耐火衬里的瞬态温度场和应力场分布及其蚀损特性进行深入研究,对实际生产中提高耐火衬里的使用寿命,防止气化炉损坏具有重要意义。本文主要从以下几个方面进行探讨:第一部分以某实际水煤浆气化炉为研究对象,运用传热学及有限元法,建立K砖部位耐火衬里的三维瞬态有限元模型,对耐火衬里在烘炉、开车和停车阶段的瞬态温度场和应力场进行了详细分析和讨论。结果表明:在气化炉烘炉过程中,热量由热面砖逐渐向钢壳传递,由于传热的滞后性,经约60 h后,耐火衬里的温度场分布才能与稳态分析时的温度分布一致,达到稳态后,钢壳外表面温度为212.3℃,与红外温度计实测温度基本一致;热面砖顶部弯曲处的温度梯度最大,因此该处应力值也最大,为4.12×109Pa,且耐火衬里瞬态应力场与温度场变化规律相一致,说明由温度梯度引起的热应力对耐火衬里强度起决定性作用;耐火衬里在气化炉开停车过程中会持续受到拉压应力的交互作用,是导致其工作面发生断裂的根本原因。第二部分结合在实际使用过程中耐火衬里工作面出现裂纹的位置,建立含裂纹耐火衬里的有限元模型,分析裂纹长度、深度和裂纹偏转角度对应力强度因子K1和J积分分布的影响,并根据疲劳裂纹扩展公式计算了不同尺寸裂纹的年扩展量,探究了水煤浆气化炉耐火衬里在不同工况下的断裂失效行为。结果表明:对于表面裂纹,K1和J积分数值分布的变化规律相同;K1和J积分的最大值出现在裂纹的两个端点位置（θ=0°、180°）,最小值出现在裂纹前缘中间位置（θ=90°）,裂纹容易从两个端点位置开始扩展;当裂纹尖端深度与裂纹长度的比值相等时,即a/c相同时,随着裂纹深度a/t的增加,K1和J积分的值也逐渐增大;随着裂纹角度θ的增加,K1和J积分的值逐渐减小;K1和J积分越大,裂纹越容易扩展,耐火衬里越容易发生断裂;烘炉过程裂纹年扩展量最小,停车过程裂纹的年扩展量最大,最大裂纹年扩展量为9.06 mm,且初始裂纹长度越长,裂纹年扩展量越大。第三部分基于国家能源集团宁夏煤业有限责任公司现有工业多喷嘴对置式（OMB）水煤浆气化炉,对炉内拱顶部位用后耐火砖进行取样,通过对拱顶耐火砖的显微结构和化学成分的分析,初步揭示了OMB水煤浆气化炉拱顶耐火砖的熔渣侵蚀情况。结果表明:OMB水煤浆气化炉拱顶部位耐火砖为气化炉正常运行的薄弱部位,运行12181 h后其蚀损率达到22.5%;用后耐火砖表面形成了一层致密的渣层,表面撞击痕迹明显;在用后耐火砖工作面处,熔渣中Fe2O3、MgO与耐火砖中Cr2O3、Al2O3反应生成(Mg,Fe2+)（Cr,Fe）2O4复合尖晶石的致密保护层,能够在一定程度上减慢侵蚀速率;煤熔渣中SiO2、CaO通过气孔渗入耐火砖内部,导致砖体产生很厚的变质层,是造成熔渣侵蚀的直接原因。