近年来,虽然各种新型能源高速发展,但火力发电虽继续占居主导地位,随着部分区域存在严重的窝电现象,不得不配合新型能源来进行调峰。因此,对于火电机组在不同工况的运行状态提出了更高的要求,而凝汽器作为最重要的辅机之一,其冷凝状态的好坏将直接影响机组的整体经济效益。所以,凝汽器应能更好的适应机组的变工况,维持理想的真空度,保证机组安全可靠的运行。本文基于此情况,详细的研究了在变工况下凝汽器的运行状态,并结合实际情况提出改造设计。本文首先通过对600MW汽轮机组的变工况凝汽器性能试验数据的整理分析,发现,该机组凝汽器目前存在当机组运行负荷大于90%的工况时,凝汽器的真空度达不到设计值要求,影响机组的整体运行效率,需要进行优化改造。并由运行时长得知,该机组在90%的工况运行时间最长。因此,对该凝汽器的改造将以90%负荷540MW工况为主要设计方向,最终确定拟改造方案,将管材由原来的铜管换成经济性好、耐腐蚀性高的钢管,管径由原来的31.75mm改为29mm,管数由原来的21368根增加至25274,换热面积也从原来的35000m2加大到了37997m2。虽然机组运行在满负荷情况下的时间短,但设计仍应能够满足机组满负荷运行的安全经济性,通过计算,人为的增大循环水流量至70000m3/h可以增大传热系数,使凝汽器的冷凝效果能够满足机组满负荷的运行状况。利用数值模拟仿真软件ANSYS中的Fluent流体仿真软件,利用多孔介质模型,对拟采用的设计改造方案进行模拟仿真,验证改造方案的可行性。通过结果显示,当机组运行在540MW工况下,凝汽器的真空度、凝汽器内部的蒸汽流场以及温度变化状况均符合机组安全可靠经济运行条件。并对机组满负荷状态下,人为的提高凝汽器循环水流量,进行模拟仿真分析,从结果看出,虽然蒸汽在凝汽器内有蒸汽堆积的情况发生,但整体冷凝效果满足机组运行。因此,凝汽器在以90%工况为主要运行参数的改造条件下,通过人为的增加循环水流量,同样可以满足机组在满负荷工况下的运行,从而验证了凝汽器改造方案的可行性。