我国煤炭资源相对丰富,在一次能源消费结构中煤炭的占比仍超过了 60%,能源结构以煤炭为主的情况在相当一段时间内难以改变。煤气化技术是对煤的高效、洁净利用,研究和开发成套的煤气化设备将成为我国大型装备研发工作的重点。气化炉作为煤气化的关键设备,已成为国内自主研发和对外引进的热点。Shell气化炉的引进资料中对气化炉应力分析阐述少,对气化炉的应力分析是实现自主研发的关键,迫切需要对气化炉的应力分析方法进行研究。本文对ASME分析设计法在压力容器设计中的应用进行了研究,对ASME标准中的强度分析准则(防止塑性垮塌和防止局部失效)、稳定性分析准则(防止失稳)、疲劳分析和棘轮效应分析准则进行了梳理和总结。最终形成基于ASME B&PV Ⅷ-2标准的适用于压力容器、锅炉、辅机等大型结构的分析设计计算和评定方法。本文以Shell气化炉外壳分析设计为依托,采用有限元分析方法对气化炉外壳进行分析,依据气化炉外壳结构布局及载荷分布受力特点,按照分析设计法计算和评定方法的要求,提出静力荷载和动力荷载的简化处理计算方法。由于Shell气化炉系统的结构布置特殊,气化炉内件结构复杂,整体结构庞大,本文提出了采用一维梁单元进行整体分析和三维体单元进行局部分析相结合的方式解决气化炉外壳的应力分析问题,合理地简化气化炉外壳结构及载荷施加方式,结合分析设计法对气化炉外壳分析结果进行评定。本文研究成果对气化炉外壳设计具有重要的指导意义。