我国以燃煤为主要能源的局面在短时间内难以扭转改变,同时我国燃煤发电存在着严重的浪费现象,这些因素制约着社会的发展。为实现节能减排的目标,有必要发展高效的超超临界燃煤发电技术。本文为研究鲁阳电厂超超临界锅炉在低负荷下上部水冷壁管出现较大偏差的现象,通过在原有DCS基础上加密布置管壁温度测点,测量不同负荷、不同煤质、不同配风方式以及不同磨煤机投运方式等条件下的锅炉水冷壁管壁温度,进而对数据进行处理,从而掌握不同工况下水冷壁壁温及热负荷的分布规律,分析不同工况对水冷壁壁温及吸热偏差的影响。接着在上述试验的基础上进行水动力计算。采用流动网络系统方法,将水冷壁划分为由回路和管段组成的系统。在此基础上建立水冷壁各回路的质量守恒方程、动量守恒方程与能量守恒方程,从而计算出各负荷下水冷壁各回路流量分配、压力沿流动方向的变化、出口汽温、工质与管壁温度沿高度方向的变化趋势,对水冷壁的运行特性进行全面的评价,进而提出改进和优化设计的方法。最后本文使用有限元法分析分析上炉膛前墙水冷壁管的热应力分布情况。首先梳理了热力学及弹性力学的相关理论,并确定相应的边界条件。热力学边界条件为管内对流以及管外热流密度,弹性力学的边界条件为位移约束和管内工质的压强。接着使用ANSYS Workbench模拟了水冷壁截面的温度分布、变形以及热应力分布的情况。