开展煤炭地下气化过程中能量转化环节效率优化，有利于提高煤炭地下气化系统实际生产效率和经济性。利用煤炭地下气化模型试验系统，进行了不同气化剂氧气浓度条件下的地下气化模型试验，并结合热力学第一定律和热力学第二定律建立了煤炭地下气化系统(火用)评价模型。结合实际试验数据和物料平衡、热量平衡、(火用)平衡等理论模型，分析了不同氧气浓度的气化剂对煤炭地下气化系统(火用)效率及不可逆(火用)损的影响。结果表明，煤炭地下气化系统是具有较高有效能量转化效率的系统；气化剂氧气浓度是影响煤炭地下气化系统(火用)效率的主要因素之一。在气化剂氧气浓度为40%、60%和80%条件下，煤炭地下气化炉的综合(火用)效率分别为67.47%、73%和78.52%，外供(火用)效率分别为47.36%、61.00%和57.73%，不可逆(火用)损分别为32.53%、27.00%和21.48%。提高氧气浓度可以显著提高系统的(火用)效率并降低不可逆(火用)损失；在利用纯氧作为气化剂时，地下气化系统(火用)效率可达到84.72%，外供(火用)效率可达68.86% ，不可逆(火用)损可低至15.28%。对比地面气化系统，煤炭地下气化系统的有效能转换率大于高炉系统和发生炉系统、低于焦炉煤气的生产过程。水碳比是影响外供(火用)的主要因素之一，通过提高绝热燃烧温度、减少煤炭地下气化系统的热量损失和提高传热系数可以降低不可逆(火用)损。

单佩金,梁杰,王皓正,等.不同氧气浓度气化剂下煤炭地下气化过程(火用)分析[J/OL].煤炭学报,1-10[2024-09-04].https://doi.org/10.13225/j.cnki.jccs.2020.0631.