热力系统性能分析是电厂节能降耗工作的基础，从热力学基本定律出发，深入开展热力系统分析方法研究，从本质上把握能量损失的原因，对电厂“节能减排”工作具有重要的指导意义。本文将燃煤电厂汽轮机组作为主要研究对象，以热力系统建模、分析方法作为主要研究手段，利用“热经济学结构理论”，建立电厂热力系统的性能分析和故障诊断方法，为燃煤发电机组的节能降耗与优化改造提供科学、可靠的理论依据。 在热力学建模的基础上，利用基于热力学第二定律的“热经济学结构理论”构建一套完整燃煤电厂的（火用）分析及热经济学分析方法。以300MW亚临界、600MW亚临界及1000MW超超临界燃煤机组为例，详细论述了热力学仿真模型转化为热经济学模型的主要过程。使用基于燃料-产品定义的热经济学模型、（火用）成本和热经济学成本模型量化了设备之间的生产交互过程，分析了系统成本形成的热力学过程及其分布规律。并利用热经济学分析方法对电厂部件进行前瞻性故障诊断。 本文对热力系统的三种分析方法：能量分析法、（火用）分析法和热经济学方法做了简单的介绍，其中重点对能量分析法和（火用）分析法做了比较分析，并对热力系统中，（火用）损分布做了分析；本文还介绍了基于热经济学分析方法-“结构理论分析方法”，采用简单联合循环机组作为研究实例，对系统生产结构模型建立、特征方程建立、热经济学成本计算、故障和障碍分析、燃料影响等多方面进行深入的研究；本文运用“热经济学结构理论”对燃煤电厂300MW亚临界机组、600MW级亚临界机组及1000MW超超临界汽轮机组热力系统建模，利用该模型对机组运行数据和设计数据进行分析，以求在机组出现故障征兆时发现故障，并对故障做进一步分析，给出供参考的故障处理意见。 本文在基于第一、第二定律两种分析方法结果一致性基础之上，进一步分析基于热力学第二定律方法的优越性，以及这种方法对机组性能优化所产生的积极作用，同时要分析热经济学结构理论的局限性并为完善该理论提出相应的建议。