当前我国电力行业引入竞争机制,实行竞价上网。这就要求电力生产厂家不断的提高机组经济性,降低发电成本,并对火力发电机组经济效益和机组调峰运行以及状态检修质量提出更高的要求。汽轮机真空系统对整个火力发电厂的安全、经济运行有着重要影响,真空系统的恶化将直接引起汽轮机组经济性降低,甚至危及机组安全。因此,必须优化汽轮机真空系统,即主要优化影响汽轮机真空系统相对较大的轴封系统、抽真空系统、冷端系统及凝汽器故障诊断系统,来保障汽轮机运行的安全性和经济性。主要对以下四个方面进行了研究:(1)根据轴封系统的结构特点,分析迷宫式汽封、蜂窝式汽封的工艺特性及优缺点。通过梳齿型汽封与蜂窝式汽封的建模分析与实例对比,论证轴封漏汽(气)对煤耗的影响,其轴封系统的优化可实现汽轮机真空系统的优化。(2)通过对负压系统八抽管路的优化,可实现凝汽器真空系统的稳定性,降低煤耗。对不同抽气设备进行研究,分析其工作特性对凝汽器真空的影响,并提出优化方案。通过射水抽气系统和水环泵真空系统的实例对比分析,论证了水环泵真空系统的优越性,其改造后可进一步实现汽轮机真空系统的优化。(3)通过凝汽器铜管污垢热阻理论模型的建立,分析其污垢热阻对凝汽器铜管传热性能的影响;基于原凝汽器胶球清洗装置的运行不连续性,对其结构进行整体优化,通过试验对比、分析胶球清洗装置优化前后对凝汽器真空的影响;在优化凝汽器胶球清洗装置、循环水泵结构和循环水运行方式的基础上,建立汽轮机组冷端系统凝汽器的最佳真空模型,并通过实例分析,论证汽轮机组冷端系统最佳运行方式,进一步优化汽轮机真空系统。(4)利用C++、QT4.7.3等应用软件,根据凝汽器系统的故障征兆参数特征,开发基于Windows操作系统的凝汽器故障诊断系统软件。并对运行数据和试验期间的数据,进行现场监测和采集,实现凝汽器故障在线诊断及检修维护,提高凝汽器的真空,从而达到节能降耗的目的。最后,通过对影响汽轮机真空的轴封系统、抽真空系统、冷端系统的深入研究,实现汽轮机真空系统本体设备优化;通过凝汽器故障诊断系统的软件开发,实现凝汽器真空故障快速定位与维护,实现汽轮机真空系统运行优化。