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本文利用过程系统稳态模拟软件Aspen Plus和动态模拟软件Aspen Dynamics建立气流床粉煤气化的模拟系统，以此为基础设计并模拟计算各种工艺流程。
为适应IGCC发电系统的要求，在气流床粉煤气化流程的基础上，提出了部分水激冷的冷却方案。根据煤样灰熔点的不同设计了气化温度分别为1600℃和1300℃的两种气化方案进行研究分析，并与相同条件下的Shell流程相比较。结果表明部分水激冷流程在对原流程改动很小的前提下，不仅能够达到粉煤气化的工艺要求，而且与Shell流程相比降低了系统的物耗和能耗，因此适用于IGCC发电系统。
分别应用稳态模拟软件和动态模拟软件对煤气化的灰水系统进行模拟计算。从稳态的角度出发对灰水系统的结垢过程进行了研究，通过模拟计算获得系统的离子分布和pH值，并初步提出了解决灰水结垢问题的方法；在稳态模拟的基础上建立相应的动态模型，从动态的角度出发研究该系统的主要变量在遇到干扰时的动态响应过程，并且详细分析了控制方案的动态特性。
除了在化工生产领域以及IGCC发电系统中有着广泛的应用之外，气流床粉煤气化技术还可以结合成熟的HYLⅢ竖炉技术生产直接还原铁。通过对该流程的物料和能耗进行模拟计算，结果表明该工艺流程的物料和能量消耗均比较合理。