随着社会经济的快速发展，对我国电力行业的需求不断增长，走低能耗、高效益的道路，是响应国家节能减排的号召、解决能源紧张问题的重要举措。而空冷机组的投建，是促进电力行业节约用水行之有效的方法与途径。因此，对空冷系统技术进行研究具有重要的工程实际意义。本文主要以武安发电公司投建的2×300MW空冷机组为研究对象，对其系统设计进行分析与研究。根据空冷机组的不同分类，以湿冷机组为参考，分析、比较了不同形式的空冷机组的特点。针对武安发电公司所处环境，结合武安间接空冷系统实际情况，对其热耗水平、水耗水平以及供水资源等进行了研究。对间冷塔背压进行了研究，分析了背压变化与机组热耗之间的关系，并重点对冷却塔布置形式进行了分析与研究。论文对两种冷却塔布置方案，即一机一塔和两机一塔形式进行了分析，给出了不同布置方式下相应的冷却塔设计参数，并对相应的冷却系统、占地面积、投资费用等进行了分析与比较。结果显示，无论在经济性还是安全性方面，采用两机一塔形式具有显著的优越性。因此，本论文采用两机一塔形式。通过对空冷塔进行性能试验并分析其数据，得到了该机组空冷系统换热特性，能够达到预期设计换热性能，并提出了相应的冬季防冻措施。为解决夏季空冷机组背压高的问题，论文设计了一套水喷雾装置，通过试验证明，该系统的投入对降低背压具有显著效果。两机一塔空冷机组为全国首例，国内尚无设计、安装以及运行经验。因此，本论文的研究内容为同类型机组的投建具有一定的理论参考意义。