当前我国在发电侧引入竞争机制，各电网实行竞价上网。这需要电力生产厂家提高机组经济性，降低发电成本，也对火电机组经济效益和机组调峰运行以及状态检修提出更高的要求。汽轮机真空系统对整个火力电厂的安全、经济运行和状态检修都有着重要影响，真空系统的恶化将直接引起机组经济性降低，甚至危及机组安全，因此必须进行汽轮机真空系统的运行状态监测和优化以保障其运行的安全性和经济性。论文以国家自然科学基金项目“热力设备实时数据中知识学习与挖掘算法研究”(编号50376011)和“永安电厂电站凝汽器经济运行状态监测智能决策系统”项目为背景，围绕着电厂汽轮机真空系统的性能分析与优化展开的。论文主要内容和研究成果包括： 1、结合永安电厂项目，改进了传热系数计算模型。实例比较发现苏联别尔曼公式(BTи)和美国传热学会公式(HEI)计算结果与传热系数实际运行值存在一定误差；改进了传热系数计算模型中循环水流量和蒸汽负荷的修正；在求解管束布置修正系数模型基础上实例计算，以及水侧脏污对传热系数的影响。改进后的传热系数计算模型，结果与实际传热系数误差很小，而且利于进行在线准确计算。 2、凝汽器水侧污垢长期存在，对凝汽器运行有重要影响，因此重点研究了凝汽器水侧污垢的生成机理，总结提出了污垢热阻理论预测模型；结合电厂实际情况建立了污垢热阻预测模型，用以分析凝汽器水侧清洁情况，并进行了实例验证。 3、通过微增出力试验、凝汽器变工况计算和循环水泵耗功试验，结合实际循环水泵的运行组合方式以及电厂实际运行数据，建立了循环水优化调度算法模型，实现了电厂机组循环水优化调度；在循环水优化的基础上，建立了机组实时运行时的最佳真空模型。 4、在凝汽器运行最佳真空模型的基础上，利用热力学方法，建立了凝汽器真空单参数变化的能损分析模型；建立真空系统变化(考虑循环水量、水侧污垢和汽侧空气量、凝汽器特性和汽轮机特性变化)的凝汽器能损分析模型，用以指导凝汽器运行的经济性分析。 5、开发了基于故障树分析法的凝汽器故障诊断专家系统。针对凝汽器故障样本的缺乏和征兆阈值难以确定，利用故障树分析法并结合专家系统，以凝汽器真空变化作为凝汽器故障的根节点，把凝汽器故障分为两类-异常和故障，建立了故障树。结合电厂历史运行数据和故障机理，研究确定了故障征兆和表达方式，开发了凝汽器故障诊断专家系统。