循环水系统的功能是将冷却水（海水）送至高低压凝气器去冷却汽轮机低压缸排汽，以维持高低压凝气器的真空，使汽水循环得以继续。另外，它还向
开式水系统和冲灰系统提供用水。
循环水与工艺装置区经热交换后温度升高，然后分别进入
冷却水塔，在塔内与空气进行热交换后滴入塔下冷却水池流入集水池，集水池出水经过双层格栅进入吸水井，再经循环水泵加压后送往各装置区。部分循环水回水进入旁滤系统，以降低循环水的悬浮物浓度。为减少
循环冷却水对管道及设备产生腐蚀、结垢，系统设置了一套全自动加药设施。
自动控制系统的几个关键因素包括温度、压力、排污、补水处理几方面。
循环水的温度通过循环水回水母管上的温度在线
检测仪表测量和显示，并通过
冷却塔的变频风机和旁通管（根据需要设置）的
温度调节阀进行控制；冷却塔风机的速度应该与循环水的要求和气候条件的变化接近，如果循环水回水干管上测出的温度偏高，风机加速，反之则减速，如果循环水回水温度持续下降，而所有的风机均已停止，则部分循环水回水将通过旁通管直接进入集水池，使循环水的温度不至于太低，此循环水的旁通量由温度调节阀进行控制。冬季或检修时循环水可通过温度调节阀直接排入集水池。
循环水的供水压力通过循环水供水干管上的压力在线检测仪表测量和显示。当
循环水泵采用定速泵时，可在循环水供水干管处设置装有
压力调节阀的旁通管控制循环水供水压力，压力过高时，部分循环水通过旁通管直接回流至循环水池。当循环水泵采用变频泵时，可通过
变频电机调节循环水供水压力。如 果 循 环 水 供 水 管 的 压 力 持 续 过高，而压力调节阀已达到最大开度或循环水泵的转速已达到最低状态，则可以停止一台至几台循环水泵，直至压力满足系统要求。循环水泵出口还接有一条增湿塔管，在
冷却塔停用时可以使塔内填料保持湿润。由于湿塔线允许的压力不能超过0.2MPa，在此管线采用减压孔板减压。
在
敞开式循环冷却水系统中，由于循环冷却水在循环过程中不断蒸发而
浓缩导致水质恶化，不能达到冷却水水质标准，此时必须不断补充新鲜水并将盐分含量较高的浓水排放，使水中的含盐量维持在一定的浓度，以平衡水质。循环水的排污通过安装于循环水回水干管上的
电导率仪在线检测和显示，并通过循环水回水干管上设置的电导率调节阀控制，用以控制循环水的溶解固体含量，排污管上还设有在线流量计，显示排污量。
集水池上装有
液位计在线检测和显示，并通过控制补充水管上设有的液位调节阀来控制补充水量，从而使集水池保持一定的液位。由于集水池的液位对于系统的稳定运行有很大关系，设置了2台液位计，2台液位计测量的液位读数偏差值超过200mm时需要运行人员到现场检查。
温度、压力、液位、排污和水处理系统均由、DCS
分散控制系统控制，水处理系统由专业的水处理厂家进行设计、施工和运行，根据补充水水质采用加酸、
缓蚀阻垢剂、次 氯 酸 钠 等 药 剂 控 制 循 环 水 浓 缩 倍 率 在4-6 倍。加药系统采用DCS自动控制，根据循环水质自动加药，如果所有的循环水泵停止，那么所有的加药泵都应该停止。
大型循环水站的水泵出水管应由应力专业进行应力分析，计算出需使用
伸缩节的位置及伸缩节的各方向上的伸缩量及各管道支架的设置位置和类型（使用滑动支架、固定支架还是弹簧支架），并计算出支架在三维方向上的受力情况，以使结构专业跟进支架的结构设计。
埋地管道（特别是小口径管道）应考虑管顶在冰冻线以下（循环水管至少应有一半在冰冻线以下）。根据多年经验，地上敷设的大口径循环水管道（直径大于300mm）基本不结冰，小管道非常容易结冰，所以小管道采用电伴热，本工程加药管、取样管均设置电伴热。
循环水系统是工艺生产的生命线，遍布工业生产的诸多行业。
循环水泵系统能耗巨大，但是其效率却很低，与国外相比，产品效率低2% ～ 4%，系统运行效率低近20%。针对循环水系统的能耗评估方法匮乏，企业节能意识较差，改造比例依然很低，而且改造措施多局限于单体节能，没有从整个系统出发制定彻底节能策略，系统运行效率低下的情况并没有得到改善。