电力空冷凝汽系统在我国北方地区火力发电厂的推广应用,随着全球气候变化日趋严重,对于空冷技术在夏季高温及冬季低温环境运行提出了较高的要求,在既要考虑在该类地区节能节水,又要保证夏季/冬季机组能够满发运行的情况下,对于蒸发冷却技术在北方地区应用高效、节水、节能的优势有着得天独厚应用潜力。本文根据前人在传统开式蒸发冷却冷水机组方面的研究基础上,首先分析了立管式间接蒸发冷却模块单元特点,结合卧式管式间接蒸发冷却段在蒸发冷却通风空调设备中应用效果进行实际测试分析,与立管式间接蒸发冷却段试验台的性能测试对比分析,实验结果表明,在相同进口参数下,两者均可达到5℃左右的温降效果,冷却效率在60%以上,咸阳地区实验用立管式间接蒸发冷却模块测试单元最佳风量比为0.7,最佳淋水密度范围应控制在419-720kg/(m·h)之间,测试最大温降为9.2℃,综合两者各自结构特点,立式相比卧式管式间接蒸发冷却模块单元在蒸发冷却冷水机组中应用具有缩小机组体积、防堵塞、一次空气侧阻力降低等优势,具有较好的应用前景。根据空冷凝汽系统所具有的冷却需求,并结合立管式间接蒸发冷却模块单元性能测试,在借鉴传统开式蒸发冷却冷水机组设计特点,对应用于空冷凝汽系统循环水冷却方面进行闭式立管间接蒸发冷却冷水机组设计。考虑首次设计,根据传统经验较为丰富的蒸发冷却冷水机组参数,设计一台进出水流量为25m3/h,进出水温差5℃的闭式立管间接蒸发冷却冷水机组,针对该机组主要部件(立管式间接蒸发冷却段、填料段、闭式换热盘管段)重新进行设计,并根据设计结果对主要能耗部件进行设备选型。通过分析目前电厂空冷凝汽系统主要类型及各自特点,总结不同空冷凝汽系统在运行中存在的主要问题,分析结果表明,空冷凝汽系统运行主要存在夏季气温较高,空冷凝汽系统运行效率下降以及大风天气冷却效率不足造成的机组背压升高,发电煤耗上升,发电机组安全性能降低。同时分析几种蒸发冷却技术在空冷凝汽系统中应用概况,提出表面式凝汽系统考虑应用闭式立管间接蒸发冷却冷水机组作为尖峰冷却装置系统结合方案。结合实际闭式立管间接蒸发冷却冷水机组对立管式间接蒸发冷却段进行测试,并对该机组在高湿度地区进行生活热水(90℃左右)直排冷却以及高温热水(50℃左右)循环冷却进行出厂测试,并将机组应用于榆林某电厂湿冷塔循环水池冷却,现场监测该机组十天左右运行效果,出厂测试及现场测试结果表明,高湿度地区立管段温降在3.5℃左右,效率基本可达到65%左右,管外风速在1.3m/s,管内风速为4.2m/s左右时冷却效果最佳,干燥地区温降在6-8℃之间,效率达到75%左右,90℃直排热水冷却,机组平均温降为30℃左右,50℃循环水冷却温降在20℃左右,30℃进水环境下,机组温降为3-5℃之间。现场该机组在进水温度为30℃左右下,进出水温差基本保持在4.5℃左右,中间水箱水温低于室外空气温度1℃左右,计算该机组亚湿球效率为90%-100%之间,效率偏低。分析了出厂测试及现场测试低的原因。同时简要提出了该机组的优化措施:淋水杂质过滤、保证淋水流量及二次风进风流程等。结合该机组测试结果,应用亚湿球效率对全国主要城市进行循环水出水温度理论分析,并形成图表,并示例说明扩容后该机组在2×350MW空冷机组中作为尖峰冷却装置,根据相关厂家经验,粗略计算可实现间冷塔循环水温降1.7℃,降低系统背压大致约1.81k Pa,年节省收益为209.1万元,投资回收期为9.6年,具有一定的经济性,但还需进行该机组扩容后的实际研究。