在火力发电厂中，锅炉是其最为重要的热力设备之一，火力发电厂的安全和经济作业将直接受到锅炉设备健康状态的影响。锅炉炉壁受热面上形成的垢层，将会严重影响受热面的导热性，使炉壁局部温度增加，炉壁金属因此产生蠕变，金属强度也会随着蠕变而下降，从而导致锅炉鼓包、破裂甚至爆炸现象的发生。为了保证工业锅炉的运行安全，本文将对锅炉内垢层问题展开研究，通过电磁超声无损检测技术对炉内垢层厚度进行检测，并且通过理论计算、仿真分析以及实验验证为炉内垢层的清洗及锅炉维修提供技术支持。　　（1）理论计算：为充分了解在层状结构中传播的超声导波基本信息，如群速度、相速度、频散特征以及多模态现象，建立铝板与垢层双层结构模型，利用半解析有限元法求解双层结构中Lamb波的频散方程，计算得到Lamb波在铝板与垢层双层结构中传播的频散曲线，并得到Lamb波在不同垢层厚度下的频散曲线。　　（2）仿真分析：研究基于电磁超声的垢层检测方法，建立电磁超声换能器二维仿真模型，分析提离距离在仿真过程中对磁通密度的影响。通过正交试验了解提离距离、永磁铁厚度以及激励电流幅值对超声导波特性的影响。建立电磁超声垢层检测的二维和三维仿真模型，利用电磁超声换能器激发出Lamb波进行垢层厚度检测仿真。根据仿真结果分析Lamb波在垢层中的频散特性，并分析垢层厚度与Lamb波的频散关系。　　（3）实验验证：搭建了电磁超声垢层厚度检测系统。通过对铝板与垢层双层结构的检测，采集了不同垢层厚度下的信号。经分析，实验数据与数值仿真的结果基本一致，验证了理论计算和数值仿真的有效性。　　研究结果显示，随着垢层厚度的增加，Lamb波在传播过程中能量消耗的更快，理论计算、仿真分析以及实验验证三者得到的结果相一致，Lamb波在不同厚度垢层中传播时具有不同的频散特性，说明本研究利用这一特点来实现锅炉垢层厚度检测的方法可行。