电厂锅炉作为生产蒸汽热能的设备,在电厂安全生产中具有至关重要的意义。锅炉受热面的工作可靠性主要取决于管壁金属的温度工况。当金属的温度升高时,它的持久强度下降,当温度高到一定值时,会导致超温爆管。锅炉机组在低负荷下运行时,其安全问题更加突出,受热面管将承受较大的过热隐患。研究水冷壁管的温度分布及低负荷下的过热问题具有较大的实际意义。本文首先建立温度计算模型,对单根水冷壁管的传热特性进行了分析。在研究方法上考虑了单相流体区与两相流体区分界点的问题,探讨了入口工质状态、炉内热流密度、质量含汽率等对水冷壁的影响。计算结果表明:入口水温的变化会影响欠热沸腾起始点的高度,但对温度的影响较小;随热流密度的增加,壁温呈增大趋势,但单相区与两相区增大的幅度不同;质量流量的增大会使壁温有所降低;正常工况下,质量含汽率的变化不会对温度产生很大的影响。本文针对大连某石化公司热电厂锅炉(130 t/h)低负荷(23t/h)运行时的爆管事件,分析了爆管产生的原因。首先利用FLUENT软件模拟炉内燃烧状况,计算炉内热流密度分布;对水循环系统建立水动力计算模型,并结合温度计算程序对低负荷下水冷壁的温度进行计算分析。研究结果表明:锅炉在23t/h低负荷下运行时,受热弱的侧墙A回路流速极低,当出现循环停滞,水冷壁短时过热,造成爆管。这一结果与爆管金相组织检验结果吻合。同时发现,在低负荷下,炉内燃烧不稳定,此时若伴有偏烧现象,将会加剧水冷壁管段传热的恶化。