随着燃煤发电机组蒸汽参数的不断提高,对机组关键设备的安全性及寿命进行快速和准确的评估变得日益重要。基于超声导波的无损检测技术,摆脱了常规超声体波检测需要逐点扫查的限制,可大幅提高检测效率,使得在有限的检修期内全面检测电站设备成为可能。因此发展基于超声导波的电站设备快速无损检测方法对提高机组运行安全性具有重要意义,同时对机组由定期检修向基于机组实际状态检修的转变具有促进作用。本文基于超声导波对电站设备损伤检测方法进行了研究,主要研究工作如下：(1)针对机组中大尺寸、大径厚比部件,如除氧器、汽包等,在传感器有效检测范围内,超声导波的传播规律与板中类似,因此在实验室条件下以板状构件代替实际部件研究基于超声导波的快速损伤检测方法。首先对超声导波在板中的传播规律进行研究,分析计算了超声导波各模态频散曲线,以及不同频率下的模态结构和波场分布。在此基础上,利用耦合压电效应的有限元模型,对基于压电晶片的导波激发方式进行研究,并通过实验验证了该方法的有效性。研究分析了压电晶片半径、厚度、激发频率对激发模态的影响,用以获得构件中单模态超声导波激发条件。基于上述研究,搭建了用于构件检测的A0模态传感器阵列,并采用三角成像算法对构件中人为损伤进行成像检测,检测结果快速、准确的呈现了板中实际损伤情况。(2)针对机组中小尺度的厚壁管,如水冷壁管、过热器管和再热器管等,本文发展了适用于圆管的超声导波快速检测方法。首先,在验证模型有效性的基础上,基于三维有限元模型,对圆管中超声导波在损伤处发生的反射及模态转换进行了研究,用以建立圆管中损伤表征。研究结果给出了入射轴对称模态在损伤处的反射规律和由模态转换产生的轴对称及弯曲模态的反射规律,为发展锅炉管道损伤检测方法提供了理论指导。在此基础上,研制了适用于锅炉管检测的磁致伸缩型T(0,1)模态和L(0,2)模态换能器,并对换能器激发频率、磁场均匀程度和磁场强度进行了优化研究。随后搭建了损伤检测系统,利用轴对称模态对圆管进行损伤检测实验研究。结果表明上述方法可以快速定位圆管中损伤的轴向位置。最后,设计了T(0,1)-F(n,2)模态传感器阵列,利用T(0,1)模态在损伤处反射产生的F(n,2)模态,发展了基于虚拟聚焦的圆管损伤成像方法,并对具有多处损伤的圆管进行了成像检测实验研究。结果表明,此方法可以在圆管周向和轴向同时快速识别和定位多个损伤,为机组现场检修提供了技术手段。