发展大容量高参数锅炉是我国电力工业发展的一项重要技术政策。由于设计制造和运行管理方面的种种原因,我国大容量火电机组的运行水平还比较低,有的锅炉过热器和再热器长期超温,引起爆管。为此,有关设计制造、运行管理和科研部门已做了大量的试验研究和改进工作,但是大容量电站锅炉过热器与再热器超温爆管现象仍时有出现。由此造成机组的可用率下降,发电成本提高和运行经济性降低,严重影响了机组的安全、经济运行。本文首先综合论述了课题的研究背景和目前电站锅炉高温受热面超温问题的研究概况,介绍了国内外流量偏差、热偏差、炉膛出口残余旋转、“三通”等研究方向和研究成果,然后从锅炉的设计、制造、运行等方面分析了高温再热器超温的原因,指出水平烟道内气流的残余旋转是造成再热器超温的主要原因之一。针对湛江发电厂1 号机组300MW 锅炉高温再热器的超温问题进行了试验研究。通过高温再热器流场冷态试验和热态温度场试验,指出该炉高温再热器入口处的速度场和温度场都存在偏差,具体表现为左低右高,右下侧有一个局部高速、高温区; 通过对管壁温度跟踪监测,统计了高温再热器管壁不同温度测点的温度分布情况,分析了实际燃用煤质、运行负荷、再热器入口温度、再热器结构等因素对管壁温度的影响。应用计算机技术对湛江发电厂1 号炉进行了燃烧过程模拟,得到该炉的温度场分布、速度场分布和煤粉颗粒运动轨迹等结果。依据这些模拟预示结果,分析了该炉燃烧过程及状况,讨论了二次风的分配、磨煤机的投运方式、顶二次风反切角度、顶二次风和三次风下倾角度等对高温再热器的超温和烟温偏差的影响, 得出高温再热器局部超温及烟温偏差的主要原因。在试验结果和计算机模拟结果进行综合分析的基础上,提出了解决该炉再热器超温和烟温偏差的措施,为该炉的下一步的改进提供参考。