氣化爐的工作過程是：水煤漿通過噴嘴在高速氧氣流作用下噴入氣化爐，氧氣和霧狀水煤漿在爐內(nèi)經(jīng)歷一系列復(fù)雜的物理、化學(xué)過程后生成以一氧化碳、氫氣、二氧化碳和水蒸氣為主要成分的濕煤氣及熔渣，二者一并離開反應(yīng)區(qū)后進(jìn)入底部的急冷室分離。

　　氣化爐整體模型大致可以分為3部分：流動模型，反應(yīng)動力學(xué)模型和小室內(nèi)物質(zhì)-能量平衡方程。

　　氣化爐流動模型由氣化爐的給料和幾何尺寸計算出氣化爐中各個小室內(nèi)氣固兩相物質(zhì)的流速和濃度。反應(yīng)動力學(xué)模型包含了氣化爐中發(fā)生的多種化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)動力學(xué)信息，如：化學(xué)反應(yīng)路徑、化學(xué)反應(yīng)速率等，從這些信息可以推算出每種反應(yīng)物的生成/消耗速率。

　　流動模型和反應(yīng)動力學(xué)模型為小室內(nèi)物質(zhì)、能量平衡方程的列寫提供了邊界條件。按照小室模型的建模思路將氣化爐沿軸向劃分為若干小室后，在每個小室中建立了煤氣組份及固體物質(zhì)的質(zhì)量和能量平衡方程。通過求解這些方程，可以得到氣化爐內(nèi)溫度、反應(yīng)物濃度和含碳量的分布特性。