本文针对某热电公司600MW "W"型火焰锅炉前墙水冷壁多处出现大面积变形的情况,运用有限元仿真方法进行了热分析、稳定性分析和燃烧分析,根据分析结果总结出导致水冷壁变形的因素并提出合理化建议,对于锅炉的安全稳定运行具有实际指导意义。首先在ANSYS软件中使用APDL编程方法建立水冷壁的二维有限元数值模型,分析水冷壁在无垢、外壁结垢和内壁结垢三种工况下的温度场分布规律,比较三种工况下温度分布的不同之处,结果表明内壁结垢会使管壁温度显著升高。进一步建立水冷壁三维模型,合理简化模型和边界条件,分析其在三种工况下的温度、变形和应力分布特点。其温度场分析结果与二维模型下相吻合,内壁结垢是引起水冷壁管过热的主要因素。变形分析结果表明内壁结垢会最大程度地阻碍水冷壁管屏向下释放热变形,同时垂直于管屏方向的变形量也显著增大。应力分析结果表明,内壁结垢会造成垢层区域应力显著增大,并引起垢层上方区域的应力增大。在热应力分析的基础上,本文又对三种工况下的管屏进行了特征值屈曲分析,与无垢工况下相比,外壁结垢工况下的稳定性系数和模态无明显变化。内壁结垢时,稳定系数显著减小,并且失稳模态也有不同之处。结合之前的热分析结果说明内壁结垢引起水冷壁的变形可能性最大,需要对水冷壁除垢。最后利用Fluent软件对锅炉进行燃烧模拟。通过分析炉内温度场、速度场以及过量空气系数分布,发现燃烧中心偏高,配风比需调整,针对发现的不足提出增大乏气进气速度等合理性建议。本文分析方法及结论为解决电厂锅炉同类问题提供了参考。