整体煤气化联合循环(IGCC)作为清洁的燃煤能源技术之一,正在得到迅猛发展,研究并掌握该项技术已刻不容缓.九五期间国家大力支持IGCC在中国的发展,将IGCC关键技术列入国家重点科技项目攻关计划,这个科技攻关项目设立了《余热锅炉和蒸汽轮机及设计方法》课题,其专题二《余热锅炉优化设计和结构分析的研究》中,"IGCC余热锅炉鳍片管受热面传热和阻力试验研究"为其第一项攻关内容.该论文紧紧围绕该攻关专题的研究任务,进行了余热锅炉螺旋鳍片管受热面传热的实验室机理研究和工业性试验研究,并进行了鳍片管鳍端温度模型研究.由于国内尚未建成IGCC系统,因此,在东南大学建造了一座IGCC余热锅炉鳍片管受热面流动和传热热态试验装置,并先后在其上进行了两个不同螺旋鳍片管组的传热特性研究,每个管组包括过热器、高温省煤器、低温省煤器.试验装置燃用与IGCC余热锅炉烟气成分相接近的0＃轻柴油.分别进行了螺旋鳍片管烟气侧对流放热系数、沾污系数、鳍端温度等规律的研究.通过分析比较实测的烟气侧对流放热系数与无量纲准则式计算的结果,得出了完全热模拟公式更为准确的结论,并用该公式进行了沾污系数的计算,进而研究了沾污系数随时间的发展规律,以及烟速对沾污系数的影响等.用有限差分法求解包括鳍端温度在内的螺旋鳍片管鳍片温度分布,并将计算结果在试验装置上进行了验证,发现两者基本吻合,反映了模型是比较准确和可靠的.另外,在浙江镇海联合发电有限公司的300MWe燃气—蒸汽联合循环发电机组的余热锅炉上进行了螺旋鳍片管受热面传热特性的工业性试验研究.在燃机发电功率分别为100MW、90MW、75MW、60MW和50MW工况下,进行了沾污系数随时间、烟速以及传热系数随时间、烟速变化等规律的研究,分析了污染物浓度对沾污的影响.所有这些研究成果都将对IGCC余热锅炉及大型常规联合循环余热锅炉的设计具有指导意义.