直接空冷机组应用范围日益扩大,相关技术也不断完善,但其仍然存在运行背压过高、受环境影响较明显等问题。此外,因为整个系统庞大且管道复杂,使机组存在真空系统空气泄漏的严重问题。而且泄漏量不可预知并难以检测,会对机组运行的安全性和经济性造成负面影响。本文以2×350MW超临界直接空冷机组为研究对象,分析了真空系统空气泄漏的原因。并建立了空气泄漏诊断模型,对空气泄漏分布规律及其对冷端性能参数的影响进行了研究。在此基础上,建立了空冷机组性能优化模型,对机组进行了优化分析,找到最优背压及冷端运行参数,为确定机组在变工况下的合理运行方式提供了依据。此外,分析了不同空气泄漏工况对冷端优化参数的影响,以及对优化前后发电煤耗及发电功率的影响规律。研究结果表明:无量纲因子—空气系数F可间接反映系统漏气量,该模型可为电厂在线监测空气泄漏状况提供依据;冷端变工况优化模型在系统无空气和有空气泄漏工况均适用;漏气量增多,优化前后机组的运行背压均升高,发电功率减小,发电煤耗均增大。本文的研究成果可为电厂直接空冷机组空气泄漏的预防、诊断及运行优化提供指导。