整体煤气化燃气——蒸汽联合循环（简称IGCC）是一种先进的高效低污染的清洁煤发电技术,是多种高新技术的合成,由气化、动力、脱硫、空分四个岛组成。IGCC系统整体化要求高,系统十分复杂,诸多的子系统中任何一个发生问题,便会影响全局。本文主要研究IGCC系统气化炉与回热器的数值优化几个部分。首先,采用Aspen Plus软件建立了IGCC系统中Texaco煤气化炉的模型。以往建立的气化炉模型是先把煤分解为相同质量和发热量的由碳氢和其他化合物、纯净元素和灰组成的常规物流混合物,再通到平衡反应器中。这种做法假定煤全部转化成煤气,无法计及碳转化率;采用的补救措施是在后续流程中排放掉一部分煤气来模拟煤的不完全转换,其结果导致其他元素的流失。本文通过在模拟过程设定非常规物质,把碳的不完全转换考虑进去,使模型的模拟更符合实际的气化炉,从而解决了对碳的不完全转化考虑不足的问题。采用Aspen Plus软件计算分析并寻找出最优操作点,提高整个过程的热效率,达到过程优化的目的,同时可以辅助设计以及解释说明实验数据。其次,根据所设计回热器换热工质的物性以及设计在成本和性能方面的考虑,采用U型管式管壳式结构的换热器。接着,手算和采用Aspen B-JAC软件分别来设计燃气冷却器和净燃气过热器的结构,用Aspen Properties软件包分别计算壳程和管程的物性曲线。计算出管壳程的传热系数和压降,结构基本吻合。最后,在上述回热器的基础上,根据文献中公布的管壳式换热器研究进展,考虑采用“W”形螺旋槽管来扩展传热面积,同时增加壳程和管程的传热。利用性能指标（Nu / Nu₀ ） / （ξ/ξ₀）^1/3来求出其最佳强化传热管匹配的结构参数。合理提高单位设备体积的传热面积,以达到换热设备高效紧凑的目的。