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本文以多喷嘴对置式气流床气化热模试验平台为基础，借助火焰监测系统、质谱仪等仪器设备测量了炉内火焰形态、温度、压力和浓度等参数；利用Markov链模型模拟了气化炉内气体和颗粒的停留时间分布；开展了气流式雾化湍流扩散火焰的试验研究，测量了火焰的撞击高度、火焰噪声等；对炉内可能出现的火焰不对称撞击情况进行了系统分析。
气化炉烘炉过程可以分为快速升温、缓慢升温和平稳过程三个阶段，在快速升温阶段炉内气体组分变化最为明显；气化炉温度最高的区域在喷嘴平面附近，距离喷嘴平面越远，温度越低：水煤浆气化过程中，试验的最佳条件是氧碳比约在0.9～1.0，喷嘴气速大于100m/s。气体取样管由炉膛内壁伸至炉膛轴向中心的过程中，CO2、O2浓度逐渐增加，CO、H2浓度逐渐降低；沿气化炉轴向由上至下，有效气浓度呈现增加趋势。撞击区域内氧气量的消耗可以作为判断还原气氛下火焰结束的依据，当氧气浓度降低到小于0.03％时认为火焰已经结束。
运用Markov链模型模拟气化炉内气体停留时间分布时，将平推流区看作四个全混流串联时，模型预测较为准确。对颗粒相采用状态离散的马尔科夫链模型进行模拟，计算了不同进料量条件下颗粒停留时间分布，计算结果与实验值吻合良好。预测某工业气化炉气体和颗粒的停留时间分别为8.205s和6.173s，无因次方差分别为0.488和0.764。
在敞开环境下，气流式雾化湍流扩散射流火焰长度随着酒精燃料流量的增加而增大，当达到完全燃烧化学计量比时火焰最长，随着燃料的继续增加火焰长度将逐渐减小；火焰长度拟合近似公式为：Lf=0.65de Fr0.85f R0.05。火焰撞击高度随撞击距离的减小而逐渐升高；当撞击距离一定时，随操作负荷的增大，火焰撞击高度也相应增大；数值模拟的计算结果与试验值吻合良好。撞击火焰的当量长度明显小于单喷嘴射流火焰的长度，随着负荷的增加，两者相差越大。对气流式雾化火焰噪声频率的分析研究表明，该噪声是喷雾噪声与燃烧噪声的耦合。
气化炉内两喷嘴撞击时，火焰撞击面的偏移量随两个喷嘴气速比的增加而增加。对于结构不对称的喷嘴，氧环隙的偏移量与其所形成射流火焰的倾斜角度成正比，火焰明显偏向氧环隙较窄的方向。当射流火焰的偏移角度小于13°时，该喷嘴在气化炉中所形成的撞击火焰仍能够基本稳定在炉膛中心。当喷嘴安装偏移量L/D＜3％时，对火焰撞击稳定性影响不大。