直接空冷机组利用环境空气通过翅片管束冷却汽轮机排汽,管束迎风面流场分布是影响管束换热效果的主要因素之一,而空冷单元内部结构及其流场分布决定了管束迎风面的流场分布。本文根据某电厂600MW直接空冷机组的结构特点,设计了两种应用于直接空冷单元内部的导流装置,以期改善夏季高温工况下机组背压过高而引起的机组运行安全性问题,提高机组运行效率。以该机组为原型,建立了原空冷单元和加装导流装置空冷单元的物理模型,利用CFD软件进行数值模拟计算,获得了空冷单元内部空气流场和温度场的分布情况。搭建单元内流场测量实验台,分别在导流前后的多个空冷单元内进行多个工况下的流场分布测量,验证了流场引导装置的优化效果。结果显示,所设计的导流装置能够改善空冷单元内部的流场不均问题,提高管束迎风面空气流速,降低翅片管束表面的热偏差,提升空冷凝汽器整体的换热性能。在同等条件下,导流装置Ⅰ对空冷单元内流场的优化效果优于装置Ⅱ。在将导流装置I实装于案例机组全部空冷单元后,性能试验显示,TRL工况下机组背压降低1.052 kPa。