随着国家“双碳”战略实施的不断深入,火电机组比以往面临更加严峻的运行挑战,一方面,火电机组普遍朝着“高参数、大容量”的方向发展,另一方面,越来越多的火电机组参与调峰运行,负荷的升高和长期变动对机组高温受热面的安全运行提出了更加严峻的挑战。本文以某电厂300MW超临界锅炉后屏过热器为研究对象,结合Fluent数值计算软件,对传统的壁温计算方法进行改进,对锅炉在高参数以及变工况运行下的壁温分布规律进行研究,该研究对锅炉高温受热面壁温的监测计算和锅炉机组的长期稳定运行具有重要意义。本文首先从热偏差的基本理论出发,将Fluent数值计算和传统壁温计算方法相结合,介绍了壁温计算公式中关键参数的计算方法。由于炉膛烟气温度难以测量,传统壁温计算方法中,只能采用经验曲线确定烟气侧热负荷不均匀系数,该方法难以表征炉膛烟气温度和速度的实际分布情况,且当锅炉负荷变动时,难以确定烟气的变化情况。通过Fluent数值计算,解决了壁温计算中,烟气温度难以确定的问题,使受热面热负荷不均匀系数在不同负荷下都能够实现定量计算。其次,对锅炉炉膛燃烧数值计算理论进行调研,根据本文计算对象,进行数值建模和物理建模,计算了锅炉BMCR、75%THA和50%THA三个工况下的燃烧情况。计算过程中,将锅炉前后屏过热器视为内热源,考虑其对炉膛烟气流动和传热的影响,并在BMCR工况下,进行了网格无关性检验。结果表明,不同负荷下,后屏过热器前后的烟气温度和速度分布趋势是不同的,在计算壁温时,受热面入口处和出口处的烟气温度不均匀性不可忽略,且在负荷变动时,烟气温度的分布趋势也不可一概而论,该计算为后续壁温计算提供了必要条件。最后,结合传统壁温计算方法和Fluent数值计算结果,对三个工况下后屏过热器进行壁温计算。在BMCR工况和75%THA工况下,将传统壁温计算方法和本文采用的计算方法所得到的两组结果与机组实际监测值进行比较,结果表明,本文计算方法得到的计算结果与实际监测值吻合较好;分析三个工况下的计算结果发现,后屏过热器管屏最危险管段位于其最外圈管的右下转角处,三个工况下,位于炉膛左侧的第4片屏的外圈管壁温最高,且随着负荷的降低,管内工质流量减小,壁温的降低并不明显,该结论表明,机组在降负荷运行过程中,壁温仍可能处于较高水平,高温受热面管壁超温的风险仍然存在。本文计算结果对机组的安全运行具有一定的指导作用。