吴努斌， 刘建斌， 蹇 浪， 任晞青， 徐 鸿

（1.金风科技股份有限公司，乌鲁木齐830026；2.上海锅炉厂股份有限公司，上海200245；3.中南电力设计院，武汉430071；4.华北电力大学 能源动力与机械工程学院，北京102206）

随着中国经济的较快发展和工业化进程的加快，能源需求不断增长，但以煤为主的能源消费结构对环境造成的压力很大.目前，中国鼓励发展洁净煤技术，推进煤炭气化及加工转化等先进技术的研究开发，推广整体煤气化联合循环（IGCC）技术［1］，其中气化炉是IGCC发展的关键设备，自主开发并承制大型气化炉设备有着深远的意义［2－3］.以国家重点支持IGCC示范工程某气化炉为例，建立了中压控制循环水系统数学模型.

二段式加压干煤粉气化炉要求在保证出口煤气参数的条件下，同时考虑显热回收，产生的水蒸气进入蒸汽轮机做功，煤气通过燃气轮机做功，实现燃气－蒸汽联合循环.气化炉与传统锅炉的结构布置存在很大差异：传统锅炉以产生额定压力、温度的蒸汽为目的，而气化炉在保证煤气气化过程中各段出口温度的同时产生一定压力和温度的饱和蒸汽，由于要兼顾煤气与水蒸气的品质，因而对气化炉水循环系统提出了更高的要求.笔者通过对气化炉水循环系统建立数学模型，解决水系统在气化炉内吸热与热负荷相匹配以及流量和阻力平衡问题，从而确保设备运行安全及结构合理［4］.

1 气化炉的结构

整个气化炉呈倒“U”型结构，按煤气流通走向气化炉分为渣冷却段、气化室一段、缩口段、气化室二段、气化炉上部、炉顶、返向室出口、煤气导管段、煤气冷却器水冷壁和冷却器上、中、下段.按布置形式蒸发受热面分为列管、盘管、蛇形管；……