热力系统分析研究的主要方法是数学模拟和综合优化。然而随着能源动力系统不断向大型化、复杂化方向发展,在系统建模与设计优化中暴露的若干关键问题急需解决。如针对简单热力循环的传统建模与计算方法已不再适用于大型复杂系统模拟分析及设计优化的需要,系统建模和设计优化的精度对系统性能与特性规律的影响更为显著等。本论文依托国家高技术研究发展计划(863计划)任务背景,在借鉴吸收已有科研成果的基础上,针对IGCC热力系统建模与设计中存在的若干关键问题开展相关问题研究,主要研究内容包括:概述热力系统的系统模型与集成方法。基于模块化建模的思想,建立具有高精度的典型部件通用模型;论述系统模型的三种求解方法;深入开展增强系统建模通用性与精细性研究,借助于多种有效、可行途径,建立具有高通用性和精细性的系统及典型部件模型。开展基于IGCC热力系统的设计优化精细化研究。即借助各种精细优化的有效途径和方法,寻求更加精准的系统设计变量的最优点和性能最佳值,得出精细优化后系统性能及特性变化规律。开展IGCC系统方案概念性设计与典型实例优化研究。即结合IGCC技术的发展现状及系统方案的一般性设计要求,进行IGCC系统方案概念性设计及典型方案优化分析研究。相关实例验证了所建高通用性和精细性模型的有效性和设计优化精细化研究的必要性。以上研究工作将为IGCC系统的模拟分析与设计优化提供理论支撑,并为IGCC电站提供概念性设计优化的思路与方法以及可行的系统方案。