大型燃煤火电机组冷端系统是指汽轮机凝汽器、冷却塔、循环水泵等设备组成的热力系统,主要影响汽轮机的排汽压力而显著影响机组的运行经济性。冷端系统优化是指在给定的环境状态(空气温度及其湿度等)和机组负荷等外部条件下,调整循环水泵的运行方式,使燃煤火电机组的优化目标最优化。本文的主要研究内容包括热力设备特性建模、优化问题的数学描述和优化算法及其优化解的获取。论文的主要研究成果如下：1、提出一种基于数据样本获取机组微增功率的计算方法。采用数据驱动建模的方法建立了以末机组的压比及比体积比为变量的汽轮机末级效率解析模型,结合汽轮机组的热平衡计算,测算了排汽焓和机组微增功率。2、提出了一种湿冷塔性能计算的改进算法,通过建立出塔水温以及进塔风速的解析算法,避免了传统算法在湿冷塔性能计算中的迭代计算；在推导出湿冷塔特性解析算法模型的基础上,提出一种基于热量平衡的凝汽器-湿冷塔特性耦合计算模型,不仅避免了湿冷塔特性计算中的迭代过程,也改进了基于温度平衡的凝汽器-湿冷塔特性传统计算模型的计算复杂性,算例结果表明,新的计算模型具有稳定收敛、计算速度快等特点。3、针对目前电厂常用的双速和变频改造,结合泵的特性曲线及管路特性曲线,分别建立了双速泵和变频泵各典型组合方式下循环水泵组的耗功特性。针对异型变频泵组运行方式,提出一种定流量的优化算法,获得各循环水泵的最佳运行参数。4、对某600MW燃煤火电机组,建立以机组上网电量最大为目标的整体优化模型,提出一种网格优化算法确定最佳循环水流量。根据夏、冬季典型日温度变化曲线及日负荷曲线,确定随温度及负荷变化的最佳循环水流量,并计算优化后的节能量。根据当地入网电价,计算优化后的经济效益。5、针对空冷机组夏季出力不足,经济性差的问题,提出一种分建式干湿冷却方案。建立干湿冷却塔并联运行的变工况计算模型。以某600MW机组为实例,考虑入网电价和水价等影响因素,计算最佳湿冷塔循环水流量,并分析干湿冷却塔并联运行的经济性。