近两年来，我国频繁出现大规模持续性雾霾天气，包括北京在内的多个地区都曾达到爆表(PM2.5超过500)的重度污染程度，严重影响了人民的身心健康。与此同时，国家对环境问题越来越重视。要完成节能减排的任务，离不开污染大户火电厂的系统优化与改造。本文以台山600MW亚临界机组为研究对象并建模，以传统热平衡法为基础，对电厂热力系统计算方法进行改进，推导出改进的矩阵法,并编写了火电厂通用分析软件，此软件综合了Matlab强大的计算功能与Visual Basic非常方便、友好的用户界面，使结果更加精确，操作更加简单。分析了回热加热器端差和抽汽管道压损对系统的影响，指出了系统薄弱点。参考全国多家火电厂运行参数，对回热系统给水焓升分配进行了定性和定量分析，在Matlab软件中编写了单纯形法优化程序，通过对给水焓升分配参数进行迭代优化计算，使汽轮机效率比原来运行效率提高1.89%；在第四章引入(火用)的概念，对(火用)的各种存在形式和计算方法进行了分析，计算了锅炉各项（火用）损失和各级回热加热器的(火用)损失、(火用)效率等物理量以及整个火电厂的(火用)损分布。最后,论文针对汽缸、轴封系统漏汽回收方式和锅炉减温水的引出位置两项内容提出了结构改进方案，通过局部定量分析，得出最合理的改造方案，进一步提高热力系统效率。并为同类型电厂系统的节能减排提供了技术参考。