在社会经济飞速发展的形势下，为缓解电力紧张的局面，电力事业的发展日趋迅猛。在全球总发电量中，火电比重一直保持在63％左右，火电机组越来越向超高参数、大容量、高效率和建设大电厂的方向发展。随之带来的是火电厂冷却水系统设计的日益复杂，系统运行的可靠性和安全性也越来越引起了业界的极大关注。同时，随着火电厂规模的扩大和化石能源的日益匮乏，供水系统的优化设计和运行对机组整体经济性的影响也已成为当今节能研究的热点问题。本文在参考总结前人研究成果的基础上，对提高冷却水系统发生水力瞬变时的安全性和电厂冷端系统的运行经济性和稳定性方面做了较为深入的探讨。1．建立了火电厂冷却水系统瞬变流分析计算的数学模型，并对系统中相关边界条件进行了分析处理，编制了较为通用的电算程序，经用于实际工程的仿真与实测数据对比得到了验证。进行了某电厂的水力瞬变过程计算分析，提出了控制水锤的若干工程措施并进行了论证分析。2．对直流供水系统中虹吸井各布置参数的选择进行了分析，结合工程实例计算后对各参数的优化选择提出了建议；建立了一种特殊的虹吸井—制气式虹吸井的数学模型，并分析了其基本结构和应用原理。3．提出了水力瞬变过程计算与凝汽器变工况计算相结合的方法来设定循环水泵出口阀门最优启闭规律，修正了以往阀门规律优化未考虑瞬变过程中冷却水量变化对凝汽器动态特性影响的不足，有利于循环水系统和汽轮机组的安全稳定运行。4．建立了电厂冷却水系统运行方式优化计算的数学模型，对水量能连续调节和不能连续调节的供水系统的优化运行分别进行了计算分析。5．对双背压凝汽器进行了热力应用原理和经济效益分析，并采用工程实例对应用单、双背压凝汽器的经济性进行了对比，论证了大型机组采用双压凝汽器的经济性。6．进行了电站冷端系统整体优化设计分析，建立了最优化计算数学模型，编制了相关的优化计算程序，结合600MW机组工程优化实例，对目前该课题中的若干敏感问题进行了计算比较和分析。该成果对进一步提高电厂冷端经济性有重要意义。