进入21世纪后,我国经济得到了迅速发展,对电能的依赖越来越重,出于节能与环保的要求,国家逐步开始大力兴建更多的大容量机组。常规燃煤发电机组十分耗水,我国又存在煤炭资源和水资源分布不均匀的现实矛盾,而直接空冷技术的出现有效解决了这个问题。直接空冷机组最大的优点就是节水性能优异,使得广大北方富煤缺水的地区可以大力兴建空冷燃煤发电厂,有效缓解了用电紧张的问题。但是直接空冷技术在实际投产运行时也存在着诸多问题,如直接空冷机组存在着煤耗相对较高,运行背压较高且变化范围广、空冷凝汽器管束易积灰等问题,严重影响机组的安全和经济运行。因此对直接空冷机组进行冷端优化势在必行。本课题首先对直接空冷凝汽器变工况特性以及影响因素进行了研究,以某600MW机组为例进行计算分析。采用传热单元数法,仿照湿冷机组换热模型,建立了直接空冷机组凝汽器变工况计算模型,并对排汽压力计算模型进行了改进,利用MATLAB编程计算出了设计工况和变工况的传热系数并绘制出相关直接空冷机组变工况特性曲线。利用变工况模型定量计算分析了环境温度、迎面风速、排汽流量、变工况排汽压损等冷端参数对汽轮机末级排汽压力的影响。考虑到以往进行空冷凝汽器变工况研究时,往往忽略风机速度对汽轮机末级排汽压力的影响。本课题将风机运行速度对汽轮机末级排汽的影响考虑进去,研究了不同风机速度对汽轮机末级排汽压力的影响。之后还建立了凝汽器污垢计算模型,研究了凝汽器管内、外污垢对汽轮机末级排汽压力的影响。然后对最佳末级排汽压力进行了研究。从最佳末级排汽压力的定义出发,先进行了汽轮机组微增功率方法的研究,用等效焓降法计算出了不同负荷机组微增功率随末级排汽压力的变化关系,同时进行了风机耗功特性研究,利用风机理论推导出风机耗功情况与汽轮机末级排汽压力的关系。当汽轮机的微增功率与风机增量的差值最大时,该点所对应的末级排汽压力即为汽轮机组的最佳末级排汽压力。本论文的研究结果对直接空冷凝汽器的变工况运行起到一定的指导性作用,指导机组进行运行调节,使机组处在最佳末级排汽压力下运行,起到了节能降耗降低排汽压力的作用。