蒸發冷卻技術利用水蒸發吸熱制冷的原理展開工作，在不需要提供其他熱源的環境之下，推動水與空氣間的熱能交換，將空氣中的顯熱傳遞給水，從而實現空氣溫度的下降。

蒸發冷卻原理

　　蒸發冷卻技術是應用了絕緣性能好、低沸點的介質替代水作為冷卻介質，充入發電機定子線棒的空心導線內部，電流產生的熱量使得介質達到沸點，氣化的氣液二相流體密度小于為沸騰的集液管中液態介質的密度，在重力的作用下，產生壓差。

　　當壓差超過沿程阻力時，密度較小的二相流體將匯集于定子線棒上端，液態介質在定子線棒下層，形成內循環。二相流體進入冷凝器后，熱量被冷凝器中的水熱交換吸收后重新形成液態介質，進入回液管和下集液管。

　　如此往復循環，重新進入線棒中，構成一個全封閉的自循環回路。

　　蒸發冷卻分為直接蒸發冷卻和間接蒸發冷卻兩種。冷卻塔即是利用了直接蒸發冷卻，空氣和水充分混合，經過水的蒸發(相變)吸熱過程，實現加濕冷卻空氣;間接蒸發冷卻是以直接蒸發冷卻后的空氣水為冷源，通過間接(非接觸)換熱的方式，實現等濕冷卻空氣。

　　根據空氣、水所需處理程度的不同，蒸發冷卻又分為三級。

　　一級只有直接蒸發冷卻一個過程，理論上可以處理到空氣的濕球溫度點;

　　二級是間接+直接蒸發冷卻兩個過程，空氣首先被直接蒸發冷卻后的空氣水間接等濕冷卻，再經歷直接蒸發冷卻二個過程，理論上可以處理到比空氣濕球溫度更低的狀態;

　　三級是間接+間接+直接蒸發冷卻三個過程，空氣首先被直接蒸發冷卻后的空氣水間接等濕冷卻，再被間接+直接蒸發冷卻后的空氣水間接等濕冷卻，最后再經歷直接蒸發冷卻，理論上可以處理到接近空氣露點溫度的狀態。

　　實際工程應用中，一、二、三級蒸發冷卻一般可以將水空氣分別處理到比空氣的濕球溫度高4~6℃、達到甚至低于空氣濕球溫度、趨近于空氣露點溫度。

　　蒸發冷卻作為介質內冷方式的一種，散熱效果較好，自身損耗比全空冷小很多，但其選用的電磁負荷較大，發電機的雜質內損耗稍高于全空冷的損耗，總的損耗和水冷空冷相差不大。

　　由于冷卻介質的不同，介質內冷的冷卻能力大大超過全空冷，定子繞組運行溫度和溫升、定子線棒股線溫度與層間溫差、定子內部熱應力均小于全空冷機組，溫度的降低使得繞組的絕緣壽命較長，提高了機組長期運行的可靠性。

　　同水冷機組相比，蒸發冷卻具有同水內冷同樣的冷卻效果，但卻消除了水內冷壓力大和氧化物堵塞等問題。蒸發冷卻系統少量介質泄露時不會影響機組正常運行，適時補充冷卻介質到機組停機檢修即可，但蒸發冷卻和內水冷機組由于有蒸發冷卻系統和純水系統，設備增加的同時導致了事故率的上升，就這方面來說不如結構相對簡單的全空冷機組。

蒸發冷卻的系統結構

1、定子繞組蒸發冷卻

　　定子繞組蒸發冷卻系統由定子線圈發熱體、定子回液管、定子繞組下集液環管、定子繞組總集汽管、上導流管、絕緣引流管以及冷凝器組成。依據蒸發冷卻運行原理，每根線圈均為構成一個冷卻回路，線圈間為單支路并聯形式，共1080個回路，線圈兩端通過密封接頭和絕緣引水管，分別并聯到定子線圈驅動端總集液管和非驅動端的總集汽管，形成自循環回路。

2、冷凝器供排水系統

　　冷凝器供排水環管布置在機坑內，冷凝器的正下方，管路的布置不影響發電機部件的檢修和拆裝。

　　冷凝器冷卻水由技術供水系統提供，系統配有供、排水環管。冷凝器和水管之間的全部接頭為法蘭或柔性管接頭。在每一冷凝器與水管之間的連接處均設置一個閥門，以使發電機的任意一個冷凝器需要進行維修時，可及時拆卸和更換。在連接冷凝器的各排水支管上閥門和法蘭之間安裝一個雙向示流器。在連接每個冷凝器的供排水支管上均裝設溫度計。

3、蒸發冷卻供排液系統

　　為便于灌液和排液，系統中還考慮了供排液裝置。排液管一端與處于最下端的定子線棒集液管相連，另一端與布置在發電機機坑外側的供排液裝置相連。

　　同時，定子線棒集液管設有連通管和閥門，閥門只在排液時打開。排液時，將定子線棒集液管的排液閥打開，利用泵將冷卻介質抽入到供排液裝置中。

4、均壓排氣系統

　　冷凝器系統設置有均壓環管，使各冷凝器之間相互連通，實現整個蒸發冷卻系統的壓力均勻，使線圈各并聯支路運行狀況一致，各冷凝器帶走的熱量更均勻。

　　排汽管與均壓環管相通，接到發電機機坑外的回收裝置，當蒸發冷卻系統壓力升高時，需要經過排汽管釋放過高的壓力，通過回收裝置冷凝后回收。

5、蒸發冷卻監測系統

　　為確保機組運行安全可靠，蒸發冷卻系統設有多個監測項目，包括：介質泄露檢測、液位監測、冷凝器壓力監測、冷凝器漏水監測、冷凝器冷卻水流量監測、冷凝器進出水溫度監測以及定子繞組和匯流環溫度監測等。