火电机组仍然是我国的主力发电机组,其中冷端系统的运行状况对火电机组的安全经济性有着十分重要的影响,直接关系火电企业的效益。因此对火电机组冷端系统进行运行优化的研究,保证冷端系统在最优的状态下运行,对提高火电机组的经济性能及节能减排具有重要意义。以某600MW火电机组为研究对象,围绕冷端系统模型的建立和运行优化两个方面进行研究。在建模方面分别建立汽轮机微增功率模型、凝汽器变工况特性模型、循环冷却塔模型、循环水泵系统模型、汽轮机-凝汽器耦合模型、凝汽器-冷却塔耦合模型,最后建立冷端系统优化模型。在凝汽器变工况特性建模中,针对传统的凝汽器变工况特性建模方法因运行一段时间后凝汽器设备老化、污染结垢等导致凝汽器压力预测模型计算值与实际值偏差较大问题,提出基于凝汽器历史运行数据的RBF神经网络凝汽器变工况压力预测模型,结果表明该模型最大相对误差为2.06%,平均相对误差为0.65%,可以很好的预测凝汽器压力;在循环冷却塔出口水温计算模型中,针对计算过程中的非线性方程求解问题,以迭代法为基础,详细分析了冷却塔出口水温的有解条件,唯一解条件,分析迭代法存在的缺点,提出了非线性规划遗传算法求解循环冷却塔模型,该算法可以避免传统迭代算法求解过程中出现的迭代时间长、对迭代步长和阈值有较高要求等问题,计算结果与传统算法对比,非线性规划遗传算法的计算速度更快、精度更高;在循环水泵系统建模中,针对两台不同型号的循环水泵并联中存在的最优组合问题,使用多种群遗传算法求解循环水泵在高效工作区下运行的最优组合对应的运行参数,并对比不同运行方式下的循环水泵耗功,得到在不同的流量下循环水泵耗功最小的泵运行组合方式。在冷端系统运行优化方面,将运行分为安全运行和经济运行。在安全运行方面,研究了在不同的变工况时汽轮机排汽压力变化范围和循环冷却水流量的调节范围,结果表明在环境温度偏高时,需要注意控制循环冷却水的最小流量,在环境温度偏低时需要注意控制循环冷却水的最大流量;在经济运行优化方面,建立了经济运行下的优化目标函数-经济效益,并将优化结果与净微增功率法比较分析,获得在不同负荷率、不同环境温度下对应的最优运行参数,并根据该机组的年负荷曲线及气象资料,对火电机组冷端系统运行优化后,年度经济效益可达百万元。