在我国努力寻求稳定、丰富的能源以及低碳排放的背景下,水煤浆气化作为一种高效的清洁煤技术得到了广泛研究和应用。而我国现有煤储量中占总量过半为低阶煤,在运用水煤浆气化技术上存在成浆浓度和气化效率低的困难。相比于水煤浆,液态CO₂煤浆的优势在于液态CO₂气化潜热低、能改善炉内煤粉的分散性、煤浆浓度高等,因此液态CO₂煤浆气化是一种有效的低阶煤利用技术。本文基于Aspen Plus软件对液态CO₂煤浆气化反应进行模拟研究,从而为其应用提供一定的理论基础。首先利用Aspen Plus软件建立了液态CO₂煤浆的气化模型,并根据实验结果对该模型进行了验证。本文利用该模型重点研究了煤种、氧煤比、煤浆浓度、压力等因素对低阶煤液态CO₂煤浆气化过程的影响,并研究了在CO₂和H₂O共同存在的气氛下,不同气化剂比例对气化反应的影响。本文还在煤气化系统的模型基础上建立IGCC系统模型,进一步对比分析了液态CO₂煤浆和水煤浆对IGCC系统整体性能的影响。研究发现,不同操作条件下的低阶煤液态CO₂煤浆气化结果有较大的差异。气化温度会随着氧煤比的增加而升高,氧煤比对于粗煤气的成分影响较大,CO和H₂的含量均随着氧煤比的增加而先增后减,拐点出现在氧煤比为0.72时,即在该氧煤比下粗煤气的有效气体含量最高;随着液态CO₂煤浆浓度的增加,CO和H₂的含量均持续增大,气化温度也相应升高,最佳煤浆浓度约为60%。综合考虑氧煤比和煤浆浓度影响时,在氧煤比为0.74、煤浆浓度60%条件下,H₂含量达到最大,CO含量也较高。气化压力的改变会引起气化炉内温度的改变从而影响煤气化反应,但模拟结果显示压力的改变对煤气化过程的影响不大。H₂O取代CO₂作为部分气化剂时,H₂O/CO₂越大,CO含量越少,H₂含量越高,但CO含量的减少速度要高于H₂含量的增加速度;用H₂O部分取代CO₂,得到的煤气中CO和H₂的比例范围较广,能够灵活适应煤气化工艺的不同下游需求,并且降低CO₂的排放。在对IGCC系统的模拟研究中发现,使用液态CO₂煤浆能比水煤浆更好的发挥低阶煤的潜力。使用液态CO₂煤浆的IGCC系统表现出更高的碳转化率和发电厂净效率,并可降低IGCC系统的用水量、CO₂排放量以及煤耗量。