蒸汽冷却器是用来将蒸汽发生器产生的多余过热蒸汽加以冷却处理的关键设备，主要用于保证蒸汽动力装置启停和低负荷工况稳定运行，其运行状况直接关系到整个蒸汽动力装置的安全可靠性。蒸汽冷却器结构复杂，过热蒸汽在壳侧被冷却降温直至凝结，壳侧工质经历单相对流换热和汽液两相流动换热两种状态，其流动换热状态较为复杂。为了解过热蒸汽在蒸汽冷却器内的流动状态及其传热过程，特别是判断过热蒸汽在蒸汽冷却器内何处产生冷凝及冷凝状态，进而判断蒸汽冷却器内部传热管在运行工况条件下的应力特性是非常重要的，因此有必要开展蒸汽冷却器的三维流场温度场计算，给出蒸汽冷却器壳侧工质的温度分布和相分布特性，并期望获得蒸汽冷却器传热管管壁温度分布，在此基础上开展传热管的应力特性评定。本文基于原型蒸汽冷却器，在对其内部结构进行适当简化的基础上，建立蒸汽冷却器第一块折流板上部分的分析模型。并基于ANSYS FLUENT商业CFD软件提供的多相流模型和冷凝模型，以及通过开发用户自定义函数（UDF）等方法对蒸汽冷却器第一块折流板以上的流动区域进行三维流场温度场的模拟。进而根据计算得到的蒸汽冷却器传热管束温度分布，开展其应力评定，疲劳分析工作。计算分析结果表明：在蒸汽冷却器第一块折流板上方流动区域内，由于蒸汽冷却器上方布置有防冲板，下方布置有折流板，因此蒸汽在由中间进口管线进入系统后会产生明显的绕流，即蒸汽会由蒸汽冷却器周围向中间管束区流动聚集；由于蒸汽在中间管束区域内的聚集效应，使得蒸汽在此区域内的冷却最为充分，因此凝结水也主要集中在中间管束区域；由于在计算区域的出口设置有折流板，因此造成蒸汽在壳侧的流场分布呈现不对称性；此外由于防冲板的阻挡效应，高温蒸汽不会直接冲击到管束顶部，从而减少了管束顶部受到的热应力。通过对传热管束的应力计算疲劳性能评定发现，该蒸汽冷却器传热管束在运行寿期内满足循环次数要求。