在我国富煤缺水的广大北方地区,水资源的匮乏已经成为制约当地电力发展的主要因素。空冷技术是一种资源节约型的技术手段,它使用空气取代水作为冷却介质,大大减少了水资源的浪费,具有巨大的发展空间。空冷机组与常规湿冷机组最大的区别在于冷端,直接空冷机组的凝汽器直接布置在露天的空冷平台上,受环境风速、风温以及流场的影响其冷端参数的变化范围比较大,研究其变工况特性对于提高机组的热经济性以及保证机组的安全运行有重要的意义。本文以国内某1000MW直接空冷机组为例,对机组凝汽器变工况特性进行了详细的研究。利用数值模拟软件,得到了不同工况下散热器外部的温度、迎面速度和空气侧压力分布,分析了不同环境温度、迎面风速下以及不同翅片间距、厚度、高度下,散热器外部换热和流动特性的变化规律。并在此基础上利用η-NTU法建立了机组排汽压力的变工况数学模型,研究了机组热负荷、迎面风速、环境温度、散热管污垢热阻对排汽压力的影响规律,确定了保证机组安全稳定运行的排汽压力范围,并对管内外污垢热阻对机组经济性的影响做了对比,找出了使机组经济性明显降低的污垢热阻的范围,为确定凝汽器合理的清洗周期提供参考。最后在散热器外部流场的数值模拟和凝汽器变工况计算的基础上,结合机组当地的具体情况,以年总费用最小法,通过建立目标函数,对机组的ITD值进行了优化,选定了合理的迎面风速,分析了当煤价、凝汽器管束价格,以及环境温度变化时,最佳ITD值的变化规律,并计算了当设计温度变化时,最佳ITD值和迎面风速的变化情况。