随着科学技术水平的发展和人民生活水平的提高,我国对电的需求量是越来越大。从近几年的数据来看,火力发电仍然是最主要的发电方式。在火力发电厂的实际运行当中,不仅对煤炭的消耗量特别大,对水资源的浪费现象也很严重。鉴于我国尤其是我国的“三北地区”煤炭资源拥有量比较大而水资源拥有量比较小的特殊情况,本论文展开对直接空冷系统深入的学习探讨就显得特别有意义。这样不仅能够解决我们国家缺乏水力资源的现状,同时对我们国家电力能源的长久发展也具有很重要的意义。本论文以某600MW直接空冷机组为研究基础,阐述了系统的运行原理、基本构成以及机组背压的影响因素;使用?-NTU法创建了工况发生改变情况下的数学模型,进而对直接空冷机组背压进行了变工况特性的分析,得到了排汽流量、环境风速、外界空气的温度以及翅片管束内部和外部的污垢热阻对机组背压的影响,为机组的安全运行提供了保障;采用等效热降法求得机组背压与微增功率的关系并进一步进行了实例研究,然后依据对空冷轴流风机的理论分析,得到了该机组背压与空冷风机功耗相互之间的联系,随后进行了详细的计算,再依据对直接空冷机组最佳背压的定义的介绍,得到了局部条件下的最佳机组背压,为该系统的经济性计算提供了很大的帮助;通过对现有直接空冷背压控制系统的介绍,发现其存在一定的缺陷,依据此提出了两种模型预测控制方法,分别是动态矩阵控制算法(DMC)和广义预测控制算法(GPC),对两个方法分别进行了理论介绍以及仿真试验,最终发现,针对现有PID控制的方法来说,两种方法都可以大大提升控制系统的品质。