本文对火电厂热力系统节能分析理论与运行优化问题进行了研究,主要内容和贡献如下:提出了回路作功能力原理,揭示了热力系统的本质特征,热力系统可以看作是热功转换网络,工质在能量转换中起着“载体”作用。运用矩阵理论将朗肯循环推广到一般的热力系统,提出了热力系统广义数学模型,简化了热力系统及其中的能量转换关系的表达方法。以回路作功能力原理为公理,成功地将目前三种主要的热力系统节能分析理论(等效焓降法、循环函数法和矩阵法)融合为一种理论,并有了新的发展,证明了它们之间的主要关系。提出了热力系统优化运行基准值的确定方法,在机组变工况下,可以动态地提供优化运行的基准值,机组整体优化可以转化为对若干子系统分别优化。提出了锅炉热经济性诊断模型,可对锅炉热经济性故障进行有效分离,通过合理的选择参照基准可以使锅炉热平衡计算方法更加严密,更适合于在线监测,该模型可实现对入炉煤质的在线连续监测。提出了凝汽器优化模型和确定凝汽器运行的基准工况的方法,给出了变工况下凝汽器系统能量损失值的计算方法,可用于凝汽器系统的运行优化和故障诊断。提出了回热加热器正常状态的确定方法,可用此方法判断加热器运行状态是否正常; 弗留格尔公式可用于确定变工况下抽汽管道压损值和诊断抽汽管道的故障。