[Mick]

El problema no tiene nada que ver con el objeto TSTringList, tienes un pequeño bug (o mas bien enorme si consideramos sus efectos) en la funcion LLenaString, te falta Inicializar la variable Result a la cadena vacia. Al no inicializarla queda con el valor anterior, de modo que las lineas que introduces en el stringlist no son de 100 caracteres sino cada vez mas grandes (cuando vas por el elemento 2000 son de 200.000 carateres) de modo que realmente estas usando cada vez mas memoria y de una forma exponencial.

La funcion corregida seria asi:

function LlenaString(car:char; longi:integer):String;
var x:integer;
begin
 Result:= '';
 for x:=1 to longi do begin
   result:=result+car;
 end;
end;

Aunque concatenar cadenas de lo forma que lo hace la funcion anterior es muy ineficiente asi que aconsejo esta otra funcion que hace lo mismo pero es 30 veces mas rapida que la anterior (El codigo de ejemplo para cien mil elementos tarda 6 segundos usando la primera funcion y solo 2 decimas de segundo utilizando el siguiente codigo):

function LlenaString(car:char; longi:integer):String;
var x:integer;
begin
 SetLength(Result,longi);
 for x:=1 to longi do begin
   result[x]:= car;
 end;
end;

Aunque la mejor opcion es usar la funcion que trae delphi para esos casos y nos ahorramos repetir codigo:

StringOfChar('x',100);

SAludos