摘要：带有合成气冷却器的气化炉，因能将高温合成气中的显热提供给余热锅炉，其系统效率高且更具有研究价值.采用GT PRO软件，研究了余热锅炉和合成气冷却器联合运行的工作过程.模拟和对比了余热锅炉在不同位置抽取和回送冷却介质对系统整体技术、经济性能造成的影响.综合分析之后，提出了几种性价比较高的流程布置.

在整体煤气化联合循环(IGCC)电站中，气化炉是整个系统的“源头”，而余热锅炉则是连接燃气轮机循环与蒸汽轮机循环的关键设备，这2部分在整个IGCC系统中的地位十分重要.因此研究这2个关键设备之间的不同匹配对系统整体技术性能和经济性能的影响，以及匹配的优化，对全系统而言意义重大.

气化系统与余热锅炉系统的匹配是指在合成气冷却器中，从余热锅炉不同位置抽取的工质，与气化炉所生产出的高温合成气换热后，被回送到余热锅炉不同位置，继续与燃气轮机排气换热，然后去蒸汽轮机产生电能(图1).可选的抽取和回送位置如虚线箭头所示.气化炉合成气冷却器的类型相对简单，分为辐射换热器、对流换热器或二者的组合[3].为了全面地研究各种合成气冷却器与余热锅炉不同匹配对整体系统的影响，本篇以包含2种类型冷却器的ease2(水煤浆进料+耐火砖炉膛+辐射换热器和对流换热器)为研究对象.对case2的具体描述见文献[3].

文献[3]和[4]在case2的计算中，用于冷却气化炉合成气的冷却介质(图2)，都来自余热锅炉高压段温度最高的省煤器HPE3，与高温合成气换热后全部成为水蒸气。再回送到余热锅炉高压段过热器中。继续在余热锅炉内流动，最后送往高压蒸汽透平做功.本篇重点研究的内容是，改变与气化炉合成气冷却器所匹配的余热锅炉部件，即改变冷却合成气的冷却介质在余热锅炉中不同的抽取和回送位置(见图l中虚线箭头所示)，对系统整体技术性能和经济性能所造成的影响.

1 研究方法

余热锅炉是复杂的换热设备，主要由省煤器、蒸发器和过热器组成¨]，根据传热温度和温差等的不同，每一项又由若干个具体换热器组成.case2中三压再热形式的余热锅炉布置及温区划分见表1.其包含3个高压省煤器(HPE)、2个中压省煤器(IPE)和1个低压省煤器(LPE)，另外各级压力段分别含有1个蒸发器(HPB、IPB和LPB).