本文以实验室小型热模气化炉装置为基础，进行了水冷壁气化炉开车实验。然后引用分形理论探讨了熔渣表面的几何形态。最后，进行了火焰长度的实验研究，主要内容包括： 在小型气流床水冷壁气化炉中进行开车实验，通过比较三种状态条件下切换渣浆后运行的结果发现：从变负荷时的温度来看，选择在500℃时投料对炉温的冲击最大；从熔渣的表面和内部形态看，选择在500℃或800℃时投料由于温度低，熔渣的沉积量有限。因此，适宜的燃料切换时刻应该选择高温条件下。 观察不同条件下的炉壁表面形态发现，炉壁表面灰渣颗粒大小随着位置的下降而减小；气孔数随着燃烧时间的增加而增加。大多数情况下，灰渣颗粒小数量多时，分形维数大，渣层表面较平坦；灰渣颗粒大数量少时，分形维数小，渣层表面较起伏。在相对温度T从0.5升高至1.15的过程中，分形维数先增大后减小。 在宽阔的空间中进行喷嘴点火实验，并测量火焰长度。得到氢气火焰长度与喷嘴混合当量直径比为40～55，合成气火焰长度与喷嘴混合当量直径比为35～50。探讨了造成长度差异的原因可能是由于发生了提高燃烧速率的附加反应。并依此预测中试气化炉内火焰长度为617mm。用神经网络预测了火焰长度，如果数据增多，误差值会更小。