火力发电空冷技术具有显著的节水效益，从2002年起，我国燃煤火力发电装机容量开始快速增长，空冷技术在北方广大“富煤缺水”地区的火力发电中得到广泛应用。火电空冷技术在我国发展之初，设计和装备都是国外引进技术，针对我国北方气候极端高温和低温变化大、环境风影响大、空气质量差等恶劣运行条件，不能进行有针对性的优化设计，并缺乏高效运行技术的积累，造成投运机组能耗巨大、安全性降低且收不到应有的节水效益。
成果介绍
在火电空冷技术开始大规模引进同时，华北电力大学先后联合中国国电集团、华北电力设计院，以及首航艾启威节能技术公司等发电、设计和装备制造企业，针对我国北方独特的运行环境，系统开展了大型空冷设计和运行技术的研究开发工作。主要包括以下3个方面：
1、形成了具有完全自主知识产权的火电空冷技术研究完整的软硬件平台，建立了不同层次上空冷技术的热态实验研究平台、大型空冷机组性能的数值模拟技术和大型火电空冷系统的现场热力性能试验技术等，其中，国内首次搭建的600MW和1000MW空冷凝汽器热态性能试验台；开发的大型多尺度空冷系统数值仿真技术和空冷岛性能红外热成像监测方法等，为开展具有自主知识产权的空冷设计和运行技术研发提供了完善的研究条件和研究手段。
2、针对我国北方特有的气候环境条件，完整揭示出大型火电空冷系统的性能特征和特性机理，在国内外首次系统地探讨了环境风，以及气温和气候气象条件、翅片管表面积灰等对空冷系统性能的影响机理，深入揭示出大型空冷风机群的集群效应和非线性放大机理，为开发复杂条件下空冷系统优化设计和高效运行技术奠定了坚实基础。
3、从设计和运行两个方面，提出了应对恶劣环境和运行条件的大型空冷系统新技术和新方法。在设计方面，开发了空冷凝汽器用系列化新型高性能翅片管传热元件；提出具有自主知识产权、适合我国北方气象环境条件的新型间接空冷系统；结合我国国情，提出新的空冷凝汽器性能评价准则。在运行方面，开发了空冷单元空气流场的优化组织、空冷岛环境风场诱导强化技术和装置，提出风机群分区优化运行技术，解决了空冷技术受制于环境风场和极端气温不利影响带来的机组运行热效率偏低的核心难题。
奖项等级
项目成果申请发明专利20余项；已发表国内外学术期刊论文100余篇，被相关研究引用500余次，所发表的学术论文不论数量还是被引用次数都居国际之首。技术成果通过了教育部的科技成果鉴定，鉴定委员会认为：本项研究“克服和弥补了国际上同类技术在抵御恶劣环境和气象条件影响、全工况优化运行和设计、性能评价等方面的不足，新的评价体系、分区优化运行、空气流场优化组织等方面处于国际领先水平”。
国家科学技术进步奖 二等奖（2011年度）
成果团队
项目主要完成人：杨勇平、杜小泽、杨立军、雷平和、黄文佳、刘建民、冯璟、席新铭、杨志平、黄文博
完成单位：华北电力大学、华北电力设计院工程有限公司、北京首航艾启威节能技术股份有限公司、中国国电集团公司
本项目开发的设计和运行系列技术成果已在火电行业300MW和600MW及以上大型空冷机组的设计、建设和运行中得到广泛应用，每年节约标准煤约40万吨。我国在役和规划建设的空冷机组装机容量在未来五年有望达到2亿千瓦，本项目成果在火电行业的推广应用，可形成年节约标准煤500万吨的能力，取得显著的经济社会效益。
