国内用电需求不断增加与环境污染问题日益严重之间的矛盾致使国内电厂需要逐渐普及更高效更节能的超超临界发电机组的应用。与常规发电机组相比,超超临界机组具有更高的蒸汽压力以及蒸汽温度,因此其内部水冷壁管路的工作环境极其恶劣。如果水冷壁壁面的温度分布不均匀甚至出现温度飞升的情况,都存在发生爆管事故的隐患。本文针对超超临界水冷壁壁温分布问题,以某超超临界锅炉的水冷壁为研究对象,运用数学建模的方法,对锅炉水冷壁壁面热负荷,水冷壁管内工质温度等参数进行计算,最终得到水冷壁壁面温度的分布情况。并对比热偏差,流量偏差和水冷壁尺寸对水冷壁壁温分布的影响。首先,对锅炉炉膛内水冷壁的平均壁面热负荷进行计算。计算过程中运用零维建模的数学思想,将炉膛内部空间简化成一个整体,重点研究进入和流出炉膛的热量值,通过计算二者的差可以得到炉膛内部水冷壁的总吸热量,结合炉膛水冷壁受热面积的计算可以得到水冷壁平均壁面热负荷。在实际锅炉运行过程中,由于火焰存在燃烧中心等因素,使得水冷壁壁面受热存在一定程度的不均匀性。因此需要对计算得到的水冷壁平均壁面热负荷进行修正,通过壁面热负荷不均匀系数的修正后,可以得到炉膛内水冷壁壁面热负荷的分布情况。其次,通过一维数学建模确定水冷壁管内工质的状态,包工质压力和温度等。在建模过程中,将水冷壁管路分割成若干小段,将每小段看作一个整体进行计算,综合各个小段管内工质的状态确定水冷壁管内工质的状态分布。并且对比了不同负荷下存在不同流量偏差时,水冷壁管内工质温度的变化情况。根据对比结果可以发现,当正向流量偏差达到15%时各种负荷下均出现管内工质温度先升后降的情况,影响锅炉整体的经济性,因此建议实际正向流量偏差要控制在13%以内。最后,根据上述计算结果,结合水冷壁管内表面与工质间传热系数的计算,最后得到水冷壁壁面温度的分布情况。在计算过程首先根据求得的管内工质状态求得水冷壁管内表面与工质见的传热系数,进而结合水冷壁壁面热负荷分布与水冷壁管内工质温度分布,最后求出水冷壁壁温分布。并且对比了不同负荷下存在不同流量偏差时水冷壁壁温分布的变化情况。从对比结果中可以看出当负向流量偏差达到10%后将发生水冷壁壁温的飞升。同时对比了不同水冷壁尺寸结构对水冷壁壁温分布的影响,对比发现在膜式水冷壁鳍片宽度和厚度的比为0.9左右时鳍端较鳍根温度升高程度最小,鳍片宽度则是在保证强度的情况下越小越好。为了更直观的观察水冷壁管路的工作情况,本文借助上述计算对比的结果结合热应力分析理论,对水冷壁管路进行了热应力分布求解。从形变和应力的角度进一步对上述结论加以验证。对于水冷壁壁温影响因素的分析,可以更好的帮助电厂工作人员掌握水冷壁壁温分布情况,进而更好地预防水冷壁壁温异常情况的发生,使超超临界锅炉可以更安全有效的运行。