我国北方存在严重的富煤贫水问题,空冷系统可缓解制约我国北方电站缺水的难题,但直接空冷系统受风场环境影响大,这直接影响电站凝汽系统的换热效果和装置运行经济性,严重时可能会威胁生产安全,研究环境风和厂房布置对电站凝汽系统换热的影响有助于北方电站的设计建设及空冷技术发展。本文依托国内新疆地区某化工装置自备电站,采用Fluent数值模拟软件,建立电站的物理几何模型并模拟分析,研究直接空冷机组存在的环境风对直接空冷系统换热性能的影响。电站东西向布置,从西向东依次布置锅炉汽机厂房和直接空冷系统的空冷岛,空冷岛包括多排多列共42组空冷凝汽器单元,空冷单元列由西向东升序编号。搭建不同风向、风速和电站厂房布置工况下的电站直接空冷系统二维计算模型。由于是二维模型,空冷单元数量以东西向的列数表示。模型采用标准k-ε湍流模型进行计算,并确定空冷模型热变量和流动变量的边界条件。模拟环境风对电站冷凝系统换热影响。结果表明,东风各列风机进风量充足,冷凝系统的换热效果较好,且风速变化对冷凝系统的换热影响较小;在西风向(炉后风)微风和年平均风速下,因厂房导流,第一列风机出现热风回流现象,严重降低电站冷凝系统的换热效果;高风速下各列风机入口出现严重的横风现象,导致换热量严重不足;南或北风微风、年平均风速下直接空冷系统换热效果较好,但高风速各列风机入口也出现了严重的横风现象,因而机组需要降负荷运行。直接空冷凝汽器换热效果降低的原因是热风回流、横风等引起的空冷单元进风量的减少和风机进风侧风温的升高。针对西风向中低风速下的热风回流现象、西风向(炉后风)高风速下和南北风向高风速下风机入口的横风现象,提出了空冷岛凝汽器列数调整的改良方案,并增加直接空冷系统挡风墙、防风网等局部改良措施。研究表明,与减少空冷单元列数相反,增加空冷单元列数可改善其换热性能,尽管增加电站的占地;直接空冷系统挡风墙在长度大于15米时可减少热风回流的负作用;直接空冷系统防风网可缓解大风环境下的各列风机入口的横风现象。