直接空冷系统优化及设计典型年探讨
直接空冷系统优化设计软件研发及关键技术
设计及满发气温计算 空气物性计算模块
蒸汽侧阻力计算 空冷单元及管束计算模块
年运行费用计算模块
初投资现值计算模块
年总费用计算模块
热力计算及校核计算模块
翅片管基本参数计算模块
水与水蒸气物性计算模块
汽轮机排热量计算模块
排汽管道系统阻力计算模块
图 1 直接空冷系统优化设计软件的组成
DACC 传热系数计算模块
3
场地要求和厂界噪声的 DACC 布置方案。 4.1 DACC管束规格及空冷单元设计 根据不同迎面风速方案，确定的 DACC 总面积。按照不同管束规格，结合 DACC 平台布 置方案、列数和排数，确定空冷单元数、风机功率、空冷平台的尺寸。 4.2 顺逆流比 综合考虑防冻和 DACC 布置方案，按工程经验确定顺逆流面积比。顺流单元、逆流单元 可分开独立设置，或采用混合单元布置方式。顺流管束和逆流管束的长度相同或不同。 4.3 DACC布置 结合 DACC 管束规格，面积取舍原则趋于保守，与计算散热面积相比，设计散热面积留 有一定的裕量。不同容量机组的布置方式，应结合总换热面积、管束尺寸和顺逆流比确定。 为布置美观，平行于汽机房长度方向尽量与汽机房长度保持一致。一台独立的空冷岛布置后 宜接近正方形。 5. 风机组设备选型[9] 风机组设备的选型是否正确，直接关系到 DACC 系统的全年变工况运行和优化计算的正 确性。由于试验工况不同，厂址气象条件的差异，以及各风机厂商的风机出厂试验工况的不 同，使看似简单的风机静压计算和风机选型比较复杂。风机的设计和选型计算基于厂址气象 条件和设计工况参数，即考虑当地大气压力和环境温度修正。由于环境温度的变化，DACC 的变工况计算中，风机轴功率还要进行修正，即环境温度修正。 风机组设备主要包括轴流风机、齿轮箱和电机。按照配套的顺逆流风机，风机组分为顺 流风机组设备和逆流风机组设备。当顺逆流单元具有相同的管束和尺寸时，顺逆流风机具有 基本相同的风量和风压。当顺逆流单元具有不同的管束和尺寸时，为方便生产、制造、安装 和维护，顺流风机和逆流风机应尽量选用相同的型号，现场安装时仅调整叶片安装角。 风机组设备选型还要兼顾设计要求的厂界噪声标准。 6. 蒸汽侧变工况流动阻力 不同工况下，排汽管道系统压降与排汽管道系统型式、管径、导流叶片的优化设计等因 素有关。管束阻力与翅片管型式、管束长度、顺/逆流方式、下联箱型式等有关。由于水蒸气 处于湿蒸汽区，应对各汽轮机工况下，不同长度的 DACC 管束的阻力特性、直接空冷排汽装 置及排汽管道系统阻力特性进行系统地研究[10~11]。 7. 变工况优化 针对某个设计迎面风速所对应的 DACC 总散热面积及设备选型方案，可进行该方案全年 的变工况优化计算。即根据典型年逐时气象数据，按汽轮机运行模式和 TMCR 变工况特性表， 进行全年变工况计算。采用年总费用最小法进行各方案的经济性比较分析，确定 DACC 最佳 方案。以下以固定 ITD 值的变工况优化计算为例进行说明。 7.1 计算输入条件 7.1.1 典型年逐时气象参数 典型年逐时气象参数及数据需要结合厂址或周边气象站多年逐时气象数据研究确定。典 型年的确定方法有很多种，其中结合电厂预期的机组运行率及负荷率进行统计的气象参数比 较准确[12]。 7.1.2 汽轮机运行模式 汽轮机运行模式，包括不同环境温度下汽轮机的出力、运行小时数、利用小时数。由于 我国各个电力系统负荷的情况，以及各发电厂在系统中所起的作用不同，汽轮机年利用小时 数未作统一规定，由各工程根据具体情况而定。当无汽轮机参考运行模式时，汽轮机各温度 段利用小时数，可通过典型年各温度段自然小时数，以及年利用小时数和全年 8760 小时进行 等比例折算。
空冷系统设计中典型年选取方法比较
收稿日期：2009-11-13；修回日期：2010-05-10基金项目：西安理工大学优秀博士生基金资助项目（207-210009）：胡琳（1975—），女，陕西户县人，高级工程师，博士研究生，从事气候变化及其应用研究。
E -mail:hllinbb@定是空冷机组设计的关键问题之一，也是业主、制造厂家和设计单位所关心的空冷机组的重要技术问题之一，因此典型年的选择对空冷机组设计参数的确定意义重大。
在国外有很多关于计算典型气象年的文献，许多国家的研究人员致力于用典型气象年来代表多年典型的气象状况［2-4］，典型年在建筑能耗方面已得到较多应用［2］，但在电力及其他能源系统方面尚不多见。
本文采用不同的计算方法选取了韩城电厂空冷设计典型年并对其相关设计参数进行了对比分析，以期能够得到更为合理的计算方法，为空冷设计提供设计参数。
1计算方法典型气象年（TMY ，Typical Meteorological Year ）是验法。
主要原理是利用Finkelstein-Schafer （FS ）统计方法［8］，通过对比所选月份的逐年累积分布函数与长期的累积分布函数的接近程度来确定，其优点是既考虑了全部气象参数平均值，也考虑了其数据结构，确保所选的月份不仅非常接近气象测量周期的平均值，而且与平均月份有类似的结构，其定义为:S n （x ）=0x<x （1）（k -0.5）/n x （k ）≤x ≤x （k +1）1x>x （n ）≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤（1）C FSj （y ，m ）=1NNi =1ΣS n （y ，m ）（X j （i ））-S nm （X j （i ））（2）WS （y ，m ）=1MMj =1Σ（WF jCFSj）（3）胡琳等：空冷系统设计中典型年选取方法比较第7期发电技术Mj=1ΣWF j=1（4）式中：S n（x）为x处的累积分布值；n为总个数；k为序数；CFSj（y，m）为第j个气象参数值域在X j（i）范围的Finkelstein-Schafer统计值；y为研究对象年；m为研究对象年中的月份；Sn（y，m）（x j（i））为第j个气象参数值域在S n（x）范围的S n值；Snm（x j（i））为对于月份m，第j个气象参数长期统计值域在S n（x）范围的S n值；N为各分析月的天数；M为气象参数选取的个数；WS（y，m）为y年m月的平均加权和；WF j为第j个气象参数的加权因子。
直接空冷系统典型气象年确定方法
石 磊 。 刘 国银 薛 海君 王 永 新 ， ， ，
１ 北京 交通 大 学土建 学 院 ， ． 北京 １ ０ ４ ００ ４
２ 江 苏双 良空调 设备 股份 有 限公 司 ， 苏 江 阴 ２ ４ ４ ． 江 １４ ４ ［ 摘
ＤＡＣ ） Ｃ 系统优化 及 设 计 用 的典 型 气 象年 确 定方 法 。介 绍 了建筑 能耗 要 ］ 研 究空 气凝 汽器 （ 领 域 的 典 型 气 象年 的研 究 现状 和 成 果 ， 出了确 定 直冷 系统优 化 和设 计 用典 型 气 象年 提
ｍ ｅ ｅ ｒ ｏｇ ｃ ｌｐ ｓ ｅ ｒｏｒ ｎｃ ｆＤＡＣＣ ａ ｅ ｔ ｎａ ｙ ｅ ｔ ｔ ｏ ｏｌ ｉａ ａ ａ ｔ ｒ ｃ ｆｅ ｔｔ ｅ ｈｅ ｔｔ ａ ｆ ｒｐｅ ｆ ｍａ ｅ ｏ ｈ ｖ ｏ ｂｅ ａ ｌ ｓ ｄ， ｈｅ
ｅ ｉｄ ｎｇ ｅ ｒ ｏ ｕｍｐｔｏｎ ｂ ｉ ｇ ｐｒ ｓ ｎｔ ｄ。 ｈｅ ｗａ ｆ ｔ ｎ ｎｇ ｔ ｅ ｅ ｍ ｉ ａ ｏｆｂｕ ｌ ｉ ｎｅ ｇｙ ｃ ｎｓ ｉ ｅ ｎ ｅ ｅ ｅ ｔ ｙ ｏ ｈｉ ｋｉ ｏ ｄ ｔ ｒ ｎｅ ＴＭ Ｙ ｅ ｎ ｄ ～ ｕｓ ｄ ｉ ｅ
１ Ｃ ｌ ｇ ｆ ｉｉ Ｅ ｇｎ ｅｉｇ Ｂ ｉｎ ｉｏ ｏ ｇＵｎｖ ｒ ｉ ， ｅ ｉｇ １ ０ ４ ， Ｒ ． ｏｌ ｅｏ ｖｌ ｎ ｉｅ ｒ ， ｅ ｉｇＪａ ｔｎ ｉｅｓｔ Ｂ ｉｎ ０ ０ ４ Ｐ Ｃ ｅ Ｃ ｎ ｊ ｙ ｊ
２ Ｊａ ｇ ｕ Ｓｈ ａ ｇｉｎ ｒＣｏ ｉｏ ｉ ｇＥｑ ｉｍｅ ｔＣｏ Ｌｔ Ｊａ ｇ ｉ １ ４ ４，ｉｎ ｓ ｏ ｉｃ ， ． ｉｎ ｓ ｕ ｎ ｌ ｇ Ａｉ ｎｄｔ ｎ ｎ ｕｐ ｎ ｄ，ｉｎ ｙｎ ２ ４ ４ Ｊａ ｇ ｕ Ｐｒ ｖｎ ｅ ＰＲＣ ａ ｉ
空冷系统设计中典型年选取方法比较
由一 系 列 逐 时 的 太 阳 辐射 等气 象 数据 组 成 的数 据
０ 引言
在 我 国 缺 水 富 煤 的 东 北 、 北 和 西 北 地 区 ， 冷 华 空
年 目前 最 常 用 的 典 型 气 象 年 的 生 成 方 法 ． Ｓ ｎ ｉ 有 ａ ｄａ 国 家 实 验 室 法 ［ Ａｎ ｅ ｓ ｎ 提 出 的 Ｄａ ｉｈ 方 法 ＿这 、 ｄ ｒ ｅ ｎｓ ６。
以更 广 泛地 用 作 空 冷 系 统 设 计 中 典 型气 象 年 的选 取 。
关 键 词 ：空 冷 系统 设计 ；Ｓｎ ｉＮ ｔ ｎｌ 验 室 法 ；Ｄ ｎｓ 方 法 ；典 型 气 象 年 ；典 型 代 表 年 ；典 型 气 象 月 ａｄａ ａ ｏａ 实 ｉ ａｉ ｈ
中图 分 类 号 ：Ｔ ２ ４ １ Ｋ ６． 文 献 标 志码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１ ０ ６ ９ ２ １ ） ７０ ６ —５ ０ ４ ９ ４ （ ０ ０ ０ ． ０ ２０
基 金 项 目 ：西安 理工 大 学 优 秀 博 士 生 基 金 资助 项 目（ ０ — １ ０ ９ ２ ７ ２０ ０ ）
作 者 简 介 ：胡
６ ２
．
琳 （９５ ）女 ， 西 户县 人 ， 级 工 程 师 ， 士研 究 生 ， 事 气 候 变 化及 其 应 用研 究 。Ｅｍ ｉ ｈｌ ｂ ＠１６ｃｍ １７ 一 ， 陕 高 博 从 － ａｌ ｌｎｂ ２ － ： ｉ ０
验 法 。 主 要 原 理 是 利 用 Ｆｎ ｅｓｅｎ Ｓ ｈ ｆｒ Ｆ 统 计 ｉ ｋ ｌｔｉ— ｃ ａｅ （ Ｓ）
方 法 ＿ ． 过 对 比 所 选 月 份 的 逐 年 累 积 分 布 函 数 与 ８ 通 １ 长 期 的 累 积 分 布 函 数 的 接 近 程 度 来 确 定 ．其 优 点
直接空冷系统优化探讨
个 重要途 径 。 在夏季 环 境 温度 比较高 的情 况 下 ， 强 空 冷配 加
电 室 以 及 空 冷 变 频 器 的 冷 却 、 风 ， 是 保 证 夏 季 空 通 也 冷机组安 全运行 的一 项重要 工作 ， 夏季 高负荷 下 ， 在
片 管 积 灰 、 片 管 积 灰 与 雨 水 混 合 造 成 翅 片 管 积 垢 翅 等 情 况 将 造 成 空 冷 岛 换 热 效 率 的 大 幅 下 降 ， 以 及 所 时 对 空 冷 岛 冷 却 管 柬 进 行 清 洗 也 是 空 冷 机 组 日常 维
护 的 重 要 工 作 ， 时 也 是 提 高 空 冷 机 组 度 夏 性 能 的 同
频 率 设 定 为 １ ０ ～ １ ０ 短 时 间 运 行 ， 满 足 度 夏 １ ２％ 以 要 求 ， 为 了 保 证 空 冷 风 机 的 安 全 ． 转 速 下 运 行 时 但 高
间不 宜 过 长 。
２１ 夏 季运行 ． ２ １ １ 在 排 汽 装 置 喉 部 （ 低 压 缸 排 汽 导 流 板 下 ． ． 即 方 ） 没 喷 雾 冷 却 装 置 ， 用 除 盐 水 做 工 质 ， 适 当 增 采 可 降低 汽轮机 排汽 温度 ， 小空冷 岛热负 荷 。 减 ２ １ ２ 在 空 冷 岛 风 机 室 内 增 设 喷 雾 冷 却 装 置 ， 用 ．． 采
１ ３ 冬 季 防 冻 ．
在 我 国煤 炭 资 源 丰 富 的 “ 北 ” 区 ， 资 源 日 三 地 水 益匮乏 ， 力发 展空冷 机组 是必然 的方 向 。因此 ， 大 对
火 电 站 空 冷 系 统 节 能 改 造 及 优 化 运 行 的关 键 问 题 应
进 行 深 人 研 究 ， 定 空 冷 机 组 的 优 化 运 行 方 案 ， ＝ 确 对 ｆ 提 高 我 国空 冷 机 组 的 国 产 化 水 平 ， 现 火 电 站 节 水 实
发电厂直接空冷系统优化探讨
靠 以及投 资低 等优势 ，而且更有 利于我 国电力行 业的发展 。
（ １ ）我国 的直接 空冷 电站要 时常对 空冷 凝汽器进行 清洗 ，这样 会浪 费很 多的水 资源 ，并 不符合 我们发 电厂要 用直接 空冷 凝汽器 来 实 现节水 的 目的。直接 空冷 凝汽 器 的积灰会对 汽轮机 背压 的规律 造 成 影 响，从 而使 机组 的运行 受到 限制。所 以 ，我们要 以机组 在运 行 过 程 中对 汽轮机 背压 的不断 变化来 监测 的积灰 的程 度为依 据 ，进 而 对 空冷 凝汽器进 行合理 的清 洗 ，使直 接空冷 凝汽器 的管束 保持外 表 面 的洁净 ，减少热 阻，从而 使直接空冷凝汽器 的换 热效率得到提 高 ， 进 而使机 组可 以得到 安全 、有效地 进行 。因此 ，彳 Ｆ 对 空冷 凝汽器 的 清 洗一定 要根据 具体 情况采 取合理 的清洗方 法 ，减少对水 资源 的浪 费。 （ ２ ）为了减 少冰冻 问题给 设备带 来的损坏和 防止冰冻 问题 ，我 国的制造 厂家 也采取 了各种 措施 ，使直接 空冷 系统 得 以正常运 行。 凝 汽器管 束采用 椭圆形 ，可 以在 一定 的程度 上降低冰 冻对 运行设 备 的损坏 。而且 ，凝汽器 管束如果 减 少排数或 者使用 单排 的管束 ，基 本 上可 以消除 管束 内的死 区 ，也降低 了管束 出现冰 冻 的几率 ，是设 备 更加有 效、安 全的运 行 。因此 ，在设 备运行 中 ，一 定要 注意 空冷 系统 的防冻 问题 ，以保 证设备的正常运转 。 （ ３ ）在直接 空冷系统 的各 种影 响因素中 ，最主 要的 因素之 一就 是 空冷 系统的严 密性 ，它也是 真空 系统中所 存在 的普遍 问题 ，严 密 性 差就会 使空气 可 以漏进真 空系统 ，而且这 些不凝 结的气 体对于 整 个 的冷端系统性 能产 生很不利 的影 响。 所以， 为了防止真 空的泄 露性 ， 首 先一定 要保证 凝汽器 内有 良好 的真 空 ，需 要确保 抽真 空系统 的 良 好 性能 ，然后就 是保证 热力 系统 的负压系统 的严 密性 。其 次是 通过 各 种各样 的检漏 方法 去减 少真空 系统中真 空泄露 的 问题 。要严 把产 品的质量 关 ，以防止泄 露的产 生 ，同时严把 调试 的试验 关 ，对气 压 进行 试验 ，以确保 真空的严密性 。
直接空冷系统运行优化探讨
汇报人：2023-11-30•引言•直接空冷系统工作原理及特点•直接空冷系统运行现状及问题•直接空冷系统优化方案及实施•直接空冷系统运行优化实践及效果•结论与展望引言随着能源结构和电力技术的不断发展，直接空冷系统在火电、核电等领域得到了广泛应用。
节能减排需求为降低能源消耗和环境污染，对直接空冷系统运行优化的研究具有重要现实意义。
直接空冷系统的广泛应用研究背景与意义VS研究内容与方法研究内容本文主要针对直接空冷系统的运行特性、优化策略和实验方法进行探讨。
研究方法本文采用理论分析、数值模拟和实验研究相结合的方法，对直接空冷系统运行优化问题进行深入研究。
直接空冷系统工作原理及特点直接空冷系统是一种利用空气作为冷却介质来冷却蒸汽或其他高温流体的设备。
它主要由散热器、风机、蒸汽分配系统和控制系统等组成。
直接空冷系统的基本工作原理是：高温流体通过散热器与空气进行热交换，将热量传递给空气，使流体温度降低。
直接空冷系统通常采用自然通风或强制通风的方式进行冷却。
01散热器是直接空冷系统的核心部件，通常采用翅片式结构，以增加散热面积和效率。
风机的作用是将空气吸入直接空冷系统，并将空气吹向散热器，以增强散热效果。
蒸汽分配系统负责将高温流体分配到各个散热器上，以确保热量的均匀分配。
直接空冷系统结构简单，主要由散热器、风机和蒸汽分配系统组成，没有繁琐的管路和阀门，维护方便。
020304结构简单、维护方便、运行稳定、冷却效率高、适用范围广等。
受环境因素影响较大、占地面积较大、投资成本较高、需要消耗大量电能等。
直接空冷系统优缺点分析缺点优点直接空冷系统运行现状及问题国内外研究现状国内研究国内学者对直接空冷系统的研究主要集中在冷却效率、系统优化和节能减排等方面。
其中，对于冷却效率的研究主要关注入口空气温度、风速、翅片间距等参数的影响；系统优化方面则主要关注如何提高冷却效果、降低能耗以及减少环境污染等方面。
国外研究国外学者对直接空冷系统的研究重点在于提高冷却效率、降低噪声和振动、优化系统布局等方面。
典型年选择及其对空冷机组气象参数的影响研究
型气象年 的选择 中， 并与传 统的典 型代表年 法（ Ｒ ） Ｔ Ｙ 进行 比较＋ ０ Ｘ应
的干球温度 以及风 向频率 的统计上， 典型气象年法 （ＭＹ 与Ｔ Ｙ法较接近 ， Ｔ ） Ｒ 并且Ｔ 法选 择的累积小时数为２ ０ｈ ＭＹ ０
布函数与长期（０ 累积分布函数的接近程度确定。 １年） Ｆ 统计 方 法 既考 虑 了全 部 气象 参 数 平 均值 。 ｓ 又考 虑 了数据结构 ，确保所选月份不仅非常接近气象测量 周期的平均值 ， 而且与平均月份有类似的结构。 具体 定义 为 ：
本文 比较 了Ｔ Ｙ 和Ｔ 法 的差 异 ，探 讨不 同 Ｒ 法 ＭＹ 的典 型 年选 择 方 法对 空 冷 机 组 气象 参 数 的影 响 ， 以 期能 够为 空 冷机组 设计 提供 更 为合 理 的气象 参数 。
Ｊ Ｓ Ｕ ＪＡ Ｉ ｌ Ｇ Ｙ Ｇ 技 术 交 流 与 应 用 Ｉ Ｈ ＩＯ ＬＵＹＵＹ Ｎ ＯＮ
熊黛簧嫩择及豢簿 冷挺组 象参敏砖纛嘹锋 究
胡 进 宝
（ 西北 电 力设 计 院 ， 陕西 西安
摘
７ ０３ ） １ ０ ２
要： 气象参数是 空冷机 组设计 的重要参数之 一 ， ｉｋ ｌｅ — ｃ ａ ｒＦ ） 将Ｆｎｅｓ ｉ Ｓｈｆ （ Ｓ 统计 方法应用于空冷 系统设 计典 ｔｎ ｅ
，
ｌ （ ２ ）
式 中 ： （， 为鳓 个气象参数值域在 （ 范围的 ｙｍ） ，）
年的年平均气温 ， 然后再求出最近５ 内各年按小时 年 气温统计的算术年平均值 ，将算术年平均值与最近 １年的年平均气温最相近的一年作为典型年。在确 ０ 定典型年时 ，若有多个年份气温与多年年平均气温 相 近 ． 安全 角度 考虑 ． 择高 于多 年年 平均 气温 的 从 选
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
直接空冷系统优化及设计典型年探讨石磊1, 3，石诚2，（1. 北京交通大学土建学院北京 100044； 2. 中国电力工程顾问集团公司北京100011）摘要：直接空冷凝汽器优化及设计用典型年研究，对于直接空冷电厂的安全和经济运行具有十分重要的意义。
介绍了建筑能耗领域的典型年的研究现状和成果。
提出了直接空冷系统优化和设计典型年的确定思路：首先，分析各种气象参数对直接空冷凝汽器换热性能影响的权重，确定典型年主要气象参数。
然后，针对主要气象参数，科学地确定其典型年全年逐时数据。
直接空冷系统优化及设计典型年，还需空冷专业人员深入研究和探讨。
关键词：能源与动力工程空冷凝汽器典型年优化设计Discussion on the Determination of Typical Meteorological Year in the Optimal Design of Direct Air Cooling SystemBy SHI Lei1, 3, SHI Cheng2(1. School of Civil Engineering, Beijing Jiaotong University, Beijing. 100044, China. 2. China Power Engineering Consulting Group Corporation, Beijing 100011,China.)Abstract: Research on typical meteorological year (TMY) in the optimization and design of air cooled condensers (ACC) is of great importance for the safe and economical operation of air cooled power plant. The research actuality and production of TMY in building energy analysis is introduced. The method which determines TMY in air cooled condenser is brought forward. The weight coefficients of various meteorological parameters which influence the heat transfer performance of air cooled condenser should be determined first. Then, hourly data of these meteorological parameters in TMY should be determined through scientific method. Typical meteorological year used in direct air cooling system need deep research and discussion by ACC professional personnel.Keywords：energy and power engineering; air cooled condenser; typical meteorological year; double row tube; optimal design1. 前言对于直接空冷系统而言，空冷凝汽器（ACC）换热面积越大，初投资越高，实际运行中，风机电耗越小，运行费用越低；ACC换热面积越小，初投资越低，实际运行中，风机电耗越大，运行费用越高。
因此，直接空冷系统的优化设计是个技术经济问题，要进行多方案的比较，综合考虑初投资和运行费用，使空冷系统在寿命期内总费用最小。
优化方法一般采用典型年（或典型气象年）年总费用最小法。
典型年的确定是直接空冷系统优化和设计的关键。
由于气象环境具有随机性，根据各年气象参数进行直接空冷系统的优化和设计，其结果常有较大的差别。
因此，要从多年的气象数据中挑选出代表性的全年逐时气象数据，建立典型年逐时气象数据以充分反映长期的气象变化规律。
直接空冷系统静态设计中，ACC换热面积的确定，离不开基于典型年逐时空气1投稿日期：2009-09-25作者简介：石 磊（1973－），男，汉，河南信阳人，工学博士，高级工程师，E-mail: lshi@干球温度所得到的“设计气温”或“满发气温”。
根据典型年逐时空气温度，“设计气温”的选择方法包括：年平均气温法、6000小时法、5℃以上平均气温法和30%频率曲线法等。
另外，在工程设计领域，为了保证直接空冷凝汽器的使用效果，设计人员在进行系统和设备的设计计算时往往要考虑最不利工况。
“满发气温”就是以不保证率的统计方法为基础而获得的典型年代表性气象数据。
参照DL5000-2000《火力发电厂设计技术规程》湿冷机组相关规定，直接空冷系统的“满发气温”多采用历年平均每年不保证200h所对应的空气温度。
通过典型年逐时气象数据所确定的“设计气温”或“满发气温”，以及经优化得到的初始温差ITD（ITD, Initial Temperature Difference），最终确定“设计背压”或“满发背压”，成为直接空冷系统的静态设计依据。
目前，两种设计方法以及气温和背压的确定还存在很多争论[1][2]。
这些争论显然无法脱离直接空冷系统优化和设计用典型年气象参数的确定方法及其科学性。
随着我国气象观测记录的不断丰富和计算机技术的不断进步，确定气象计算参数所需要的原始数据大大丰富，而直接空冷系统的工程计算条件和设计水平也在不断提高。
代表性的统计气象数据已经不能满足工程设计和相关研究的需求，逐时气象数据成为气象计算参数的必备内容。
典型年逐时气象数据成为直接空冷系统全年动态经济性分析的基础性数据。
目前，国内外文献对于直接空冷系统优化和设计典型年的相关研究尚不多见。
本文将对直接空冷系统优化和设计用典型年的相关问题进行研究和探讨。
2. 建筑能耗领域典型年的研究现状实际研究和工程设计领域，存在各种类型的基准年——典型年。
不同工程领域、不同计算目的，对相应典型年的研究和确定方法，无疑对直接空冷系统典型年的确定具有启发和帮助作用。
以下介绍建筑能耗分析中经常采用的“典型年”。
2.1 典型年的确定方法和类型典型年的确定方法一般分为模拟法和统计法[3]。
为了满足建筑热环境动态模拟分析研究的需要，国内外学者在逐日数据缺乏的情况下通常采用随机数模拟法和随机过程模拟法来模拟逐日气象数据。
随机数模拟法的基本思想是从过去实测的大批气象资料中找出各气象参数的概率分布和其他一些统计特性，用随机数模拟出与实际气象变化具有相同概率分布和统计特性的数据，作为建筑热环境研究用的气象数据。
随机过程模拟法是通过建立气象参数的时间序列模型来模拟气象过程的。
由于随机过程模拟法能更好地反映各气象参数的相关关系，因此它比随机数模拟法更为优越。
随机气象模型的建立和完善需要大量详细的原始数据，还需要进行相当的研究分析工作，而其模拟产生的逐日、逐时气象数据仍不能完全反映实际的气象变化规律。
实际上，实测气象数据的多少和构成情况决定了获得气象计算参数应该采取的方法，在逐日数据完备的情况下，随机气象模型对于建筑能耗分析而言实用价值已经很小。
在具备长期逐时实测数据的条件下，可以采用统计法获得典型年的逐时气象计算参数。
统计法是从历史上观测的气象数据中选择一部分能够反映气象规律的有代表性的数据，作为标准年用于建筑热环境的研究。
国外建筑能耗分析领域，采用统计方法所确定的“基准年”，包括参考年（TRY, Test Reference Year）、典型年（TMY, Typical Meteorological Year）、能量年（WYEC, Weather Year for Energy Calculation）和标准年（SMY, Standard Meteorological Year）等[4]。
2.2 中国建筑能耗分析典型年国内学者对中国建筑能耗分析典型年进行了多年深入的研究。
2004年10月，机械工业出版社出版了《中国建筑用标准年气象数据库》，该数据库包括我国57个城市的标准年气象数据。
其原始气象数据来源于国际地面气象观测数据，包括干球温度、露点温度、风向、风速、云量。
在这些观测数据中没有太阳辐射，其数据必须通过太阳辐射模型推算[5]。
2005年4月，中国建筑工业出版社出版了《中国建筑热环境分析专用气象数据集》，该数据集包括了我国270个地面气象台站的典型年气象数据——中国标准年(CSWD)。
其原始气象数据来源于中国气象局气象信息中心，包括1971~2003年的气温、湿球温度、太阳总辐射、太阳散射辐射、水汽压、相对湿度、地面温度、风向风速、本站气压、日照时数和云量。
其中大部分参数为定时（每隔6小时）观测数据，通过插补来获得逐时的数据。
同年，由西安建筑科技大学与中国建筑科学研究院、香港城市大学、中国气象局合作承担的国家自然科学基金重大国际(地区)合作项目，研究开发了全国194个气象台站的典型年气象数据——中国典型气象年(CNTMY)。
其原始数据是由中国气象局提供的全国194个气象台站的1971~2000年的实时观测数据，包括气温、相对湿度、湿球温度、云量、日照时数、气压、风速风向、总辐射、散射辐射等气象要素。
根据气象台站的定时观测数据，通过插补来获得逐时数据[6]。
2.3 不同能耗分析目的的典型年不同的计算和模拟目的需要体现不同的侧重点，对于气象数据的要求也会有所不同，为了明确逐时气象数据的应用领域并充分利用源数据资源，有必要建立多种典型年，以满足不同目的计算和模拟的需要。
即使在建筑能耗分析领域，从不同模拟目的服务的角度出发，存在5种设计典型年。
这些典型年分别为空调系统设计模拟分析、采暖系统设计模拟分析以及太阳能系统设计模拟分析服务。
典型气象年和设计典型年的名称和应用领域，如表1所示。
表1 典型气象年和设计典型年的名称和应用领域Table 1. Name of TMY and design TMY and its application areas名称应用对象焓值极高年空调系统设计模拟分析温度极高年空调系统设计模拟分析温度极低年供暖系统设计模拟分析辐射极高年太阳能系统设计模拟分析辐射极低年太阳能系统设计模拟分析典型气象年建筑能耗模拟分析3. 直接空冷系统设计典型年探讨要确定直接空冷系统设计典型年，首先要确定典型年的主要气象参数，即哪些环境气象参数对直接空冷凝汽器换热性能有显著影响。