蒸发损失是火电厂用水系统中最大的一项耗水指标。在水资源日益短缺的背景下,研究得到一种节水方式,减少冷却水的蒸发损失,在维持水资源持续利用方面具有巨大的价值。本文根据蒸发冷却原理,提出了热虹吸蒸发预冷耦合湿式冷却塔节水技术路线,并系统地研究了这一技术的实现机制。通过理论分析、数学建模和实验室试验研究的方法,验证了这一技术路线用于冷却塔主动节水的可行性,试验结果表明在所研究的条件下节水率可以达到7%～54%。本文构建了冷却水的热虹吸蒸发预冷系统,选择确定了热虹吸系统的低沸点循环工质,设计了蒸发段和冷凝段以及循环系统,研究了系统特性,提出了节水评价方法。基于热虹吸蒸发预冷稳态计算模型和机械通风冷却塔蒸发损失计算模型,搭建热虹吸蒸发预冷耦合湿式冷却塔节水系统试验台架,并进行了试验研究,获得了不同冷却水进水温度、冷却水进水流量和不同环境温度对于热虹吸蒸发预冷系统的影响规律,为系统的设计奠定了基础。主要研究工作如下:（1）构建热虹吸蒸发预冷系统,分析蒸发预冷系统的工作原理和工作过程,并利用T-s图分析工质的热力循环过程。（2）为了获得热虹吸蒸发预冷系统对于冷却塔节水的影响规律,建立热虹吸蒸发预冷稳态计算模型和机械通风冷却塔蒸发损失计算模型。（3）对热虹吸系统进行全面的系统设计,构建湿式冷却塔热虹吸蒸发预冷系统试验台,基于热虹吸蒸发预冷系统与机械通风冷却塔耦合节水试验,获得热虹吸蒸发预冷的冷却机制、系统特性和节水评价。（4）研究充液率、冷却水温度和冷却水流量等因素对热虹吸蒸发预冷系统的影响,获得驱动温差阈值,深入分析热虹吸系统运行自平衡机制。（5）以一个工业冷却塔实例,运用热虹吸技术对湿式冷却塔进行节水改造。根据目标节水率,通过机械通风冷却塔蒸发损失模型迭代计算得到冷却水进冷却塔前降低的热负荷,以此进行热虹吸塔的设计。基于设计的热虹吸系统,对预冷冷却水量、冷却水温、环境温度、风机风速进行变工况分析,得到热虹吸系统的性能特性,并与湿式冷却塔耦合,得到不同工况下耦合系统的节水效益与能耗规律。定义节水耗电率这一指标,将耗能与节水进行了统一。本研究提供了一种减少冷却塔蒸发损失的新方法,在冷却塔上游利用热虹吸蒸发预冷减少冷却水的进塔热负荷,并对不同工况下的节水效果进行评价,减少了电厂的耗水量。