火电机组冷端系统是火电厂重要的辅助系统,其运行状态的优劣对机组的安全、经济性有非常重要的影响,无论从节煤、节电或节水的角度考虑,对冷端系统进行优化运行都是至关重要的。本文结合国内外冷端系统运行特性研究的已有成果,对冷端系统各个子系统及设备之间的内在联系、运行特性和性能特征从理论上作了系统的分析。根据冷端系统变工况时各参数的变化规律,建立了冷端系统各个子系统及设备的数学模型,并详尽分析了各影响因素对机组经济性运行的影响关系。在此基础上,从冷端系统整体出发,对其变工况运行的经济性进行分析,基于热力学理论,确定了凝汽器最佳真空和最佳循环水流量耦合性的分析方法和优化算法,并建立了冷端系统优化运行的数学模型,对水量能连续调节和不能连续调节的循坏水系统的优化运行分别进行了求解方法的分析。根据所建立的优化数学模型,并根据实际的需求分析,将数学模型和优化模型抽象出来,转换为软件开发模型,对软件架构作了系统的分析和设计,对软件开发环境的安装与配置作了说明。在软件功能界面的实现过程中,对系统每个界面、每个功能模块、每项技术的实现都作了说明和分析。最后,以某电厂为例,把其冷端系统实际设备参数、运行数据应用到上述冷端系统计算模型中,分析了系统的工作性能,进行了优化运行效益计算和分析,对模型和软件进行了验证。结果表明,所建立的冷端系统运行特性分析方法和优化模型能比较准确的确定冷端系统的运行状况,对冷端系统的节能潜力作出诊断,为电厂冷端系统及设备运行方式的优化提供切实可行的方法和工具,为进一步实现整个机组的经济性运行建立基础。