随着人类文明的不断发展，现代社会对纸张的需求量越来越大。由造纸企业所产生的黑液，如果不加处理就任意排放，势必会对江河湖泊造成严重的污染。利用碱回收锅炉处理黑液，不仅可以充分回收黑液中的碱，而且可以利用黑液中有机物的燃烧以产生工业用蒸汽，产生二次效益。因此碱回收锅炉不仅对提高造纸过程的经济效益有重大作用，而且是改善和控制造纸厂污染必不可少的设备。 为了提高碱炉的关键部位——高温过热器、省煤器管道运行的可靠性，准确预测锅炉汽包的剩余寿命，以至最终指导碱回收炉的正常运行和维修，本文以WGZ220／6.8-1型碱回收锅炉受热排管为研究对象，在厂家设计数据和提供的初步方案的基础上，对排管的温度场、应力场以及汽包的剩余寿命估算等方面进行了多学科的交叉研究。文章主要从以下几个方面进行了探讨： 首先，通过设计8种不同的尺寸方案，在《锅炉机组热力计算标准方法》(73年)所推荐的壁温计算方法的基础上，运用ANSYS软件编制了相应的APDL程序，计算了各种不同方案下二维和三维受热排管的温度场，并找出了它们的分布规律。 其次，在温度场已知的基础上，运用间接法(即指先进行热分析，然后将求得的节点温度作为体载荷施加到结构应力分析中)求解出受热排管在各种不同设计方案下的应力场，对其第10根和第11根管子上的各种应力进行了比较，探讨了它们各自的分布规律，找出影响应力大小和分布规律的主要因素。然后根据生产厂家的设计要求和实际制造的可行性，提出了去除中间大肋板的最优设计方案。这与国外类似锅炉为降低热应力在各管间鳍片上开孔的方案对比，效果相同，但工艺简单而且节省原材料。 最后，本文根据厂家所设计的工况要求，运用ANSYS软件对碱回收锅炉汽包应力进行了计算，预测了汽包使用寿命；依据各国不同疲劳设计曲线，对ANSYS计算结果进行了验证，并运用各国标准的设计曲线对汽包寿命进行了比较。最后提出了四种提高汽包寿命的有效措施。