近年来，随着我国国民经济的快速发展，用电的需求日益增加，电网容量和峰谷差越来越大，就需要大容量机组参与调峰。在机组频繁启停和变负荷运行中，锅炉汽包要承受由于压力变化引起的机械应力和剧烈的温度变化引起的热应力，同时，在实际运行中，由于启动方式不能严格按启动规程所规定的启动曲线运行，致使热应力超限，这些都必然加速汽包的疲劳寿命损耗。众所周知，汽包是锅炉承压部件中最重要的部件之一，汽包中存储着几吨甚至几十吨高温高压蒸汽和饱和水，一旦汽包破裂发生爆炸后果将不堪设想。因此，对锅炉汽包等受压部件寿命损耗进行估算在对于指导锅炉运行，提高火电机组的安全性、经济性和现代化管理具有非常重要的意义。 本课题以300MW锅炉机组为例，采用三维有限元理论并利用国际大型通用有限元计算软件ANSYS9.0，对汽包的冷态启动、热态启动、快速冷态启动、正常停机和锅炉灭火五种工况下的温度场、热应力场、机械应力场和总应力场进行了计算与比较分析。在启停过程中，锅炉汽包金属壁内温度的变化和分布是一个相当复杂的不稳定导热问题。因此，在对汽包进行三维有限元分析时，对其模型进行简化假设，取1/4汽包作为研究模型，在进行总应力计算时采用的是热一结构耦合的方法。本文通过计算分析得到了汽包所受机械应力和总应力的最危险点是汽包与下降管联接的纵向截面内转角处，热应力最大值发生在汽水交界面处。并将各工况下的温度场、应力场进行了分析比较，得出快速冷态启动时的热应力、机械应力和总应力都是五种工况下最大的。 本文把应力计算得到的结果，根据美国ASME寿命估算方法和英国疲劳设计曲线进行寿命估算，得出：在冷态快速启停过程中，寿命损耗率是五种工况下最大的，其次是热态启动，冷态启动，锅炉灭火，最小的是正常停机。因此，为了减少汽包的疲劳损耗应尽量减少快速启停次数。