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应用直接空冷系统的空冷电站，在夏季极端高温条件下运行时机组性能会明显下降。在空冷单元中添加喷雾冷却装置能够极大改善空冷机组的运行特性。本文设计一套将喷雾增湿与蒸发冷却技术相结合的新型空冷喷雾装置。采用数值模拟与实验相结合的方式分析添加该喷雾系统后空冷单元的运行特性。结果显示该新型系统的空气降温与汽轮机背压降低效果良好。对应用该喷雾技术后的工程实例进行分析，实际运行情况表明该机组在夏季极端高温条件下运行良好，且耗水量被控制在理想的范围内。