空冷机组尤其是直接空冷机组以其显著的节水特点,在我国富煤缺水的三北地区有着广泛运用。但是,空冷机组在夏季高温、高负荷时段排汽压力远高于设计压力,排汽温度高,凝结水温度高,机组安全运行可靠性较差,经济性远低于湿冷机组。随着国家节能减排政策要求逐步提高,诸多空冷机组进行了尖峰系统改造,且以增设湿冷凝汽器为主要方式之一。空冷机组增设湿冷凝汽器后,汽轮机的排汽将分别在空冷凝汽器和湿冷凝汽器中凝结,其凝汽过程更加复杂,空冷风机、循环水泵、冷却塔有着各自的运行特性。干湿联合冷却作为近年来新出现的汽轮机排汽冷却方式,国内外对其运行方式优化的研究较少。本文以河北建投沙河电厂2 ×600MW直接空冷机组为研究对象,对干湿联合冷却系统的最佳运行方式进行分析。首先,分别建立直接空冷系统和尖峰湿冷系统的热力计算模型,分析机组负荷、环境温度、空冷风机出力、循环水泵出力、冷却塔工况等参数对凝汽器背压的影响,并确定其数值关系,分析各因素对机组运行经济性的影响。分析表明,增设尖峰凝汽器后,汽轮机排汽冷却能力增强,机组运行安全性、经济性显著提高。在空冷湿冷并联系统变工况运行基础上,分析干湿联合冷却系统的单位设备功耗冷却效能,结果表明夏季工况,尖峰冷却系统工作效率高于空冷系统,应保持尖峰冷却系统全出力运行,不仅增加了冷端冷却能力,保证了机组带满负荷能力,还节约厂用电及降低煤耗。春秋季科学调配空冷系统与尖峰冷却系统出力,可使机组冷端保持在最优运行工况。冬季环境温度低,机组负荷低,空冷系统换热能力大幅提升,在耗电量相同情况下冷却能力明显优于湿冷系统,应退出尖峰冷却系统运行。通过在不同季节,不同机组负荷工况进行空冷、尖峰冷却单独及其联合运行特性试验,验证了分析的结果是准确有效的。本文依照分析结果,修改了尖峰冷却系统投运期间的理论背压,并对尖峰系统进行进一步优化改造,设计了汽轮机冷端自动优化系统,与传统以机组设计背压曲线方式运行或以运行人员经验调整方式相比,该系统可对环境温度、机组负荷等外界参数实时分析,通过DCS系统组态函数自动优化机组冷端运行方式,有效提高了机组运行经济性、安全性。