大氣污染控制工程——煙囪設(shè)計(PPT)

1、煙囪設(shè)計匯報匯報人： 設(shè)計說明書山西煤炭資源及電廠概山西煤炭資源及電廠概況況得天獨厚的煤炭資源1. 儲量大 保有儲量2613億t，占全國的27% 占山西省面積的占山西省面積的40.4%2. 形成 成煤時代主要在成煤時代主要在古生代 石炭二疊系、侏羅系、部分第三系石炭二疊系、侏羅系、部分第三系3. 煤種優(yōu)質(zhì) 低硫、低灰、高發(fā)熱量 14個牌號的煤種，由其是大同的動力煤，陽泉、晉城的無煙煤山西煤炭資源山西煤炭資源1. 水污染 開采1噸煤直接破壞2.48 噸水資源 每年開采的5億噸煤，破壞的水資源相當(dāng)于山西省整個引黃工程的總引水量2. 大氣污染 煤煙型大氣污染：煤煙型大氣污染：以二氧化硫和煙塵為主3.

2、 土地資源嚴(yán)重破壞 截2004年，山西省礦區(qū)面積累計已達(dá)8000平方公里，其中采空區(qū)面積達(dá)5000平方公里，引起和潛在嚴(yán)重地質(zhì)災(zāi)害的區(qū)域約2940平方公里生態(tài)環(huán)境影響生態(tài)環(huán)境影響4. 經(jīng)濟損失 平均環(huán)境污染損失為13.78元/噸煤 平均生態(tài)破壞經(jīng)濟損失為50.45 元/噸煤電廠分布情況電廠分布情況所在市所在市電廠名稱電廠名稱裝機容量（萬裝機容量（萬kW）備注備注太原市大唐太原第二熱電廠大唐太原第二熱電廠 320+230國電太原第一熱電廠國電太原第一熱電廠 430晉陽發(fā)電晉陽發(fā)電5西山熱電太原西山熱電太原35太鋼電廠太鋼電廠230太原剛玉東山熱電有限公司太原剛玉東山熱電有限公司21.2古交電廠古

3、交電廠(興能一、二期興能一、二期)230+260大同市國投大同云峰電廠國投大同云峰電廠 213.5塔山電廠塔山電廠 260同煤電廠同煤電廠 45大能電廠大能電廠（大同一電廠）（大同一電廠）213.5電廠分布情況電廠分布情況陽陽泉泉市市南煤龍川南煤龍川 213.5陽光電廠陽光電廠 120向陽泉市及平定縣采暖供熱向陽泉市及平定縣采暖供熱山西國陽新能股份有限公司第三山西國陽新能股份有限公司第三熱電廠熱電廠 6河坡電廠河坡電廠 陽泉市陽泉市30陽煤電廠陽煤電廠 40.5長長治治市市武鄉(xiāng)電廠武鄉(xiāng)電廠260漳澤電廠漳澤電廠 84山西漳山發(fā)電有限責(zé)任公司山西漳山發(fā)電有限責(zé)任公司 230+260容海電廠容海電

4、廠 213.5王曲電廠王曲電廠 260國家國家“西電東送西電東送”北通道重點工程項目之北通道重點工程項目之一一潞安余吾電廠潞安余吾電廠 213.5陽城電廠陽城電廠 635+260向江蘇送電向江蘇送電晉城熱電晉城熱電230電廠分布情況電廠分布情況朔朔州州市市永皓電廠永皓電廠 25神頭一電廠神頭一電廠120向本省和京津唐地區(qū)供電向本省和京津唐地區(qū)供電神頭二電廠神頭二電廠250向本省和京津唐地區(qū)供電向本省和京津唐地區(qū)供電格瑞特煤矸石綜合利用電廠格瑞特煤矸石綜合利用電廠213.5平朔煤矸石發(fā)電有限公司平朔煤矸石發(fā)電有限公司 25+230小五臺風(fēng)電小五臺風(fēng)電 4.125風(fēng)電風(fēng)電敗虎堡風(fēng)電敗虎堡風(fēng)電 3.

5、375風(fēng)電風(fēng)電國電潔能有限公司右玉國電潔能有限公司右玉4.95風(fēng)電風(fēng)電國電高家堡風(fēng)電國電高家堡風(fēng)電 4.95風(fēng)電風(fēng)電晉晉中中市市安平電廠安平電廠 215榆社電廠榆社電廠 80榆次熱電榆次熱電 60大唐國際運城發(fā)電有限公司大唐國際運城發(fā)電有限公司 260運城關(guān)鋁熱電有限公司運城關(guān)鋁熱電有限公司220電廠分布情況電廠分布情況忻忻州州市市同華電廠同華電廠120保德電廠保德電廠27廣宇電廠廣宇電廠 27繁峙云霧峪風(fēng)電繁峙云霧峪風(fēng)電 4.95風(fēng)電風(fēng)電神池霸業(yè)梁神池霸業(yè)梁 9.75華能寧武風(fēng)電華能寧武風(fēng)電 4.95風(fēng)電風(fēng)電萬家寨水電萬家寨水電 54水電水電河曲電廠河曲電廠 120天橋水電天橋水電 12.8

6、水電水電龍口水電龍口水電 42水電水電西龍池抽水蓄能電站西龍池抽水蓄能電站 120主要承擔(dān)山西電網(wǎng)的調(diào)峰、填谷任務(wù)主要承擔(dān)山西電網(wǎng)的調(diào)峰、填谷任務(wù)臨臨汾汾市市臨汾熱電臨汾熱電230侯馬晉田熱電廠侯馬晉田熱電廠 10山西兆光發(fā)電有限責(zé)任公司山西兆光發(fā)電有限責(zé)任公司 230+260向山西南網(wǎng)供電向山西南網(wǎng)供電 設(shè)計計算書以大同二電廠二期工程設(shè)為例以大同二電廠二期工程設(shè)為例計算方法計算方法1.地面最大濃度地面最大濃度 煙囪高度的設(shè)計不僅要滿足在建設(shè)項目投產(chǎn)后，大氣污染物在一定范圍內(nèi)不允煙囪高度的設(shè)計不僅要滿足在建設(shè)項目投產(chǎn)后，大氣污染物在一定范圍內(nèi)不允許超過環(huán)境目標(biāo)濃度值，另一方面還要考慮造價的影響

7、。通常有兩種途徑進(jìn)行計許超過環(huán)境目標(biāo)濃度值，另一方面還要考慮造價的影響。通常有兩種途徑進(jìn)行計算：按地面最大濃度公式和地面絕對最大濃度公式計算。這里采用前者，計算公算：按地面最大濃度公式和地面絕對最大濃度公式計算。這里采用前者，計算公式為：式為：2.H的計算的計算 H的計算依賴于的計算依賴于Hs，不能再，不能再Hs未知時計算。因此建立如下聯(lián)立方程組確定未知時計算。因此建立如下聯(lián)立方程組確定Hs和和H，同時求解，同時求解Hs和和H：選定選定GB/T 13201-91中的經(jīng)驗公式：中的經(jīng)驗公式： 120HueQHyzbs排氣筒參數(shù)煙氣參數(shù)，氣象參數(shù)，fHHueQHyzbs02 21021uHQnHn

8、snH計算步驟計算步驟1.燃燒的計算：根據(jù)耗煤量確定排煙率燃燒的計算：根據(jù)耗煤量確定排煙率QV2.確定大氣穩(wěn)定度確定大氣穩(wěn)定度3.選擇氣象參數(shù)選擇氣象參數(shù) y、z值與排煙下風(fēng)向距離有關(guān)，近似取值與排煙下風(fēng)向距離有關(guān)，近似取0.754.計算計算SO2排放源強排放源強5.煙囪出口處風(fēng)速的確定煙囪出口處風(fēng)速的確定 與煙囪幾何高度有關(guān)，大于與煙囪幾何高度有關(guān)，大于200m時時Z2取取200m6.聯(lián)立方程組求解聯(lián)立方程組求解Hs與與H7.校驗擴散參數(shù)的選取并計算地面最大濃度校驗擴散參數(shù)的選取并計算地面最大濃度計算實例計算實例原始資料原始資料裝機容量：裝機容量：260萬萬kw耗煤量：耗煤量：年消耗原煤年消

9、耗原煤150萬噸萬噸/每臺每臺環(huán)境條件：環(huán)境條件： 廠區(qū)建在大同市南郊區(qū)，屬于遠(yuǎn)郊區(qū)，周圍廠區(qū)建在大同市南郊區(qū)，屬于遠(yuǎn)郊區(qū)，周圍10km內(nèi)地勢較平坦且無其他污染源內(nèi)地勢較平坦且無其他污染源 多年平均風(fēng)速為多年平均風(fēng)速為2.9m/s 年平均氣壓為年平均氣壓為895.2hpa 年平均氣溫為年平均氣溫為278.8K 空氣過剩系數(shù)為空氣過剩系數(shù)為1.4，煙氣出口溫度為，煙氣出口溫度為389K所用煤為晉華宮礦煤所用煤為晉華宮礦煤 成分見下表計算實例計算實例項目項目單位單位晉華宮礦煤晉華宮礦煤工業(yè)分析工業(yè)分析Mad%14.1Vdaf%34.52Aar%15.18元素分析元素分析Car%65.2Har%4.

10、21Oar%6.43Nar%0.88Sar%0.7Mar%7.4Aar%15.18低位發(fā)熱量低位發(fā)熱量KJ/kg25080灰分分析灰分分析SiO2%58.61Al2O3%20.09Fe2O3%10.7CaO%1.54計算實例計算實例燃燒的計算燃燒的計算耗煤量耗煤量 理論需氧量理論需氧量理論煙氣量理論煙氣量實際煙氣量實際煙氣量實際排煙率實際排煙率 skghtht/95/342/243651015024質(zhì)量/g物質(zhì)的量/mol理論需氧量/molC65254.3354.33H42.142.121.05O64340.1920.09S70.220.22N8.80.630H2O744.110kgmolkg

11、mol/51.55/09.20-22. 005.2133.54kgmkgm/94. 5/10004 .2234.26533kgmolkgmol/85.289/78. 351.55315. 022. 011. 405.2133.54kgmkgm/68. 7/2 . 094. 549. 633smsmQV/41.729/68. 79533計算實例計算實例大氣穩(wěn)定度的計算大氣穩(wěn)定度的計算觀測時間為觀測時間為10月下旬，太陽傾角為月下旬，太陽傾角為-12太陽高度角的計算：太陽高度角的計算： 總云量總云量/低云量符合（低云量符合（57）/4條件，查表條件，查表4-5得太陽輻射等級數(shù)為得太陽輻射等級數(shù)為0

12、，地面風(fēng)速，地面風(fēng)速為為2.9m/s，查表，查表4-6得大氣穩(wěn)定度等級為得大氣穩(wěn)定度等級為D級。級。 擴散參數(shù)的確定擴散參數(shù)的確定 對于城市遠(yuǎn)郊區(qū)，對于城市遠(yuǎn)郊區(qū)，D穩(wěn)定度按向不穩(wěn)定方向提半級計算，則按穩(wěn)定度按向不穩(wěn)定方向提半級計算，則按CD計算。計算。 y、z值與排煙下風(fēng)向距離有關(guān)。比值值與排煙下風(fēng)向距離有關(guān)。比值若取若取0.5則不保險，取則不保險，取1.0則太保守，本則太保守，本計算中先取計算中先取0.75，計算出煙囪高度及抬升高度后再檢驗。，計算出煙囪高度及抬升高度后再檢驗。46. 83001131715cos12cos40cos12sin40sinarcsin0h計算實例計算實例煙囪高

13、度的計算煙囪高度的計算SO2排放源強的計算（脫硫效率按排放源強的計算（脫硫效率按85%計，計，SOX中中SO2占占97%）煙囪出口處平均風(fēng)速計算：煙囪出口處平均風(fēng)速計算： 中性條件下城市遠(yuǎn)郊區(qū)中性條件下城市遠(yuǎn)郊區(qū)D取取0.25 煙氣熱釋放率煙氣熱釋放率 根據(jù)環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB3905-2012大氣二級標(biāo)準(zhǔn)為環(huán)境目標(biāo)值，采用年大氣二級標(biāo)準(zhǔn)為環(huán)境目標(biāo)值，采用年均濃度限值均濃度限值0.06mg/m3。sgQ/78.193%97%7 . 0%85-136002436510101502264smu/13. 6102009 . 225. 0kWkWkWQH21000647423898

14、 .27838941.7292 .89535. 0 535. 913. 664742427. 13213231ssHHH 758075. 0038. 006. 013. 614. 3718. 21078.19323HHHs計算實例計算實例聯(lián)立（聯(lián)立（5）和（）和（7）檢驗擴散參數(shù)并計算地面最大濃度檢驗擴散參數(shù)并計算地面最大濃度垂直擴散參數(shù)垂直擴散參數(shù)按表按表4-8冪指數(shù)計算，在冪指數(shù)計算，在CD穩(wěn)定度穩(wěn)定度則則最大地面濃度為最大地面濃度為 HHHHss60835. 932mmHmmHs2306 .2293504 .350mmHxz1 .41025802max0 .6429 .9553189369. 09 .9553886940. 0maxymx，64. 00 .6421 .410yz3332max/008. 0/64. 07183. 258013. 614