煙氣的排放資料教學(xué)文案

煙氣的排放資料主要的氣象要素氣象要素：表示大氣狀態(tài)和物理現(xiàn)象的物理量。氣溫：攝氏溫度和熱力學(xué)溫度；氣壓：大氣壓強(qiáng)；濕度：空氣中水汽的含量；風(fēng)：空氣的流動(dòng)，水平運(yùn)動(dòng)。方向和大小。風(fēng)速。湍流：大氣不規(guī)則的運(yùn)動(dòng)；機(jī)械湍流和熱力湍流；云：云高和云量；太陽(yáng)高度角：太陽(yáng)光線(xiàn)與地平面間的夾角；能見(jiàn)度：反映大氣透明或渾濁的程度。大氣污染控制技術(shù)23煙氣的排放3.1影響煙氣擴(kuò)散的因素3.1.1氣象條件對(duì)煙氣擴(kuò)散的影響主要有：風(fēng)向、風(fēng)速、大氣湍流、大氣溫度的垂直分布和大氣穩(wěn)定度等。（1）風(fēng)對(duì)煙氣擴(kuò)散的影響

風(fēng)對(duì)污染物的作用：整體輸送，污染源安排在城市下風(fēng)向；沖淡稀釋。污染物在大氣中的濃度與污染物的排放總量成正比，與平均風(fēng)速成反比。大氣污染控制技術(shù)33煙氣的排放（2）大氣湍流對(duì)煙氣擴(kuò)散的影響大氣湍流：指大氣因受動(dòng)力湍流的影響所形成的不規(guī)則運(yùn)動(dòng)氣流。湍流運(yùn)動(dòng)：大氣的運(yùn)動(dòng)除了風(fēng)以外，還存在著不同于主流方向(平均風(fēng)向)的各種尺度的次生運(yùn)動(dòng)或旋渦運(yùn)動(dòng)。只有“層流”，污染物只能靠分子擴(kuò)散緩慢地向四周擴(kuò)散，大氣湍流運(yùn)動(dòng)造成強(qiáng)烈混合，湍流擴(kuò)散速率比分子擴(kuò)散速率快l00000—1000000倍。風(fēng)速越大，湍流越強(qiáng)，污染物稀釋擴(kuò)散速率就越快，大氣污染物的濃度就越低。風(fēng)和湍流是決定污染物在大氣中稀釋擴(kuò)散最直接因子。大氣污染控制技術(shù)43煙氣的排放（3）氣溫的垂直分布地球表面上方大氣圈各氣層的溫度隨著高度的不同而發(fā)生變化，常用氣溫垂直遞減率(γ)表示。氣溫垂直遞減率：指在垂直于地球表面方向上每升高100m氣溫的變化值。氣溫隨高度遞減，γ>0，一般出現(xiàn)在晴朗的白天風(fēng)不大時(shí)；氣溫隨高度遞增，γ<0，一般出現(xiàn)在少云或無(wú)風(fēng)的夜間，逆溫現(xiàn)象；氣溫隨高度基本不變，γ=0，在多云天或陰天。大氣污染控制技術(shù)53煙氣的排放（4）大氣垂直穩(wěn)定度對(duì)煙氣擴(kuò)散的影響大氣穩(wěn)定度：指近地層大氣作垂直運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)弱程度。如果大氣處于不利于垂直運(yùn)動(dòng)發(fā)展的狀態(tài)，即稱(chēng)此大氣為穩(wěn)定狀態(tài)；反之，則稱(chēng)為不穩(wěn)定狀態(tài)。氣象學(xué)把近地層大氣劃分為穩(wěn)定、中性和不穩(wěn)定三種狀態(tài)。球代表空氣團(tuán)大氣污染控制技術(shù)63煙氣的排放大氣穩(wěn)定度與氣溫垂直遞減率關(guān)系：γ愈大，大氣愈不穩(wěn)定，湍流充分，污染物擴(kuò)散稀釋能力強(qiáng)；γ愈小，大氣愈穩(wěn)定，如果γ很小=零(等溫)或小于零(逆溫)，大氣則處于穩(wěn)定狀態(tài)，湍流受到抑制。大氣穩(wěn)定度是影響污染物擴(kuò)散的極重要因素：大氣處于不穩(wěn)定狀況，對(duì)流強(qiáng)烈，煙氣迅速擴(kuò)散；大氣處于強(qiáng)穩(wěn)定狀態(tài)，煙氣不易擴(kuò)散，造成嚴(yán)重污染。煙形：翻卷形、錐形、扇形、屋脊形、漫煙形。風(fēng)和大氣穩(wěn)定度對(duì)煙氣在大氣中運(yùn)行和擴(kuò)散的影響。大氣污染控制技術(shù)73煙氣的排放大氣污染控制技術(shù)83煙氣的排放大氣污染控制技術(shù)93煙氣的排放（5）天氣形勢(shì)天氣形勢(shì)是指大范圍的氣壓分布和大氣運(yùn)動(dòng)狀況。低壓控制區(qū)，天氣多為中性或不穩(wěn)定狀態(tài)，有利于污染物稀釋擴(kuò)散高壓控制區(qū)，沉降性逆溫，阻擋污染物向上湍流擴(kuò)散。高壓大氣系統(tǒng)，靜止或微風(fēng)，逆溫，空氣停滯，造成污染。大氣污染控制技術(shù)103煙氣的排放3.1.2下墊面對(duì)煙氣擴(kuò)散的影響

（1）城市下墊面對(duì)煙氣擴(kuò)散的影響城市下墊面的特點(diǎn)：人口密集、工業(yè)集中，能耗高；城市覆蓋物熱容大，白天吸收輻射熱夜間放熱緩慢；城市上空籠罩煙霧和CO2，使地面有效輻射冷卻效應(yīng)減弱。城市熱島效應(yīng)——熱島環(huán)流，也叫“城市風(fēng)”。產(chǎn)生上升氣流，郊區(qū)空氣進(jìn)行補(bǔ)充，污染物輸送進(jìn)城市。大氣污染控制技術(shù)113煙氣的排放（2）地形對(duì)大氣擴(kuò)散的影響地形地物對(duì)污染物擴(kuò)散的影響主要是通過(guò)氣流運(yùn)動(dòng)和氣溫的影響以改變煙氣的運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散。煙氣運(yùn)行碰到高的丘陵和山地，引起高濃度污染；煙氣越過(guò)不太高的丘陵，在背風(fēng)面下滑，產(chǎn)生渦流，出現(xiàn)嚴(yán)重污染。大氣污染控制技術(shù)123煙氣的排放晴朗的夜晚，由于地面輻射冷卻得快，山溝兩側(cè)貼近山坡的、冷而重的大氣顧坡下沿，形成下坡風(fēng)，又稱(chēng)山風(fēng)。具有日照的白天形成上坡風(fēng)和谷風(fēng)。日出日落前后是山谷風(fēng)的轉(zhuǎn)換期，風(fēng)向不穩(wěn)定，風(fēng)速很小，山溝中污染源排出的污染物由于風(fēng)向來(lái)回?cái)[動(dòng)，產(chǎn)生循環(huán)積累，造成高濃度污染。在易于出現(xiàn)小風(fēng)并伴隨逆溫的凹地處，污染源排放的污染物，往往會(huì)造成嚴(yán)重的大氣污染。大氣污染控制技術(shù)133煙氣的排放大氣污染控制技術(shù)143煙氣的排放3.1.3水陸交界區(qū)對(duì)煙氣擴(kuò)散的影響水陸交界，水和陸的熱導(dǎo)率和熱容不同，白天上層空氣由大陸吹向海洋，下層空氣則由海洋流向陸地，形成海風(fēng)，并構(gòu)成完整熱力環(huán)流。夜間產(chǎn)生與白天相反的氣流，形成陸風(fēng)。一般來(lái)說(shuō)，海風(fēng)比陸風(fēng)強(qiáng)度大。盛行風(fēng)和海風(fēng)方向相反，形成逆溫頂蓋。大氣污染控制技術(shù)153煙氣的排放盛行風(fēng)和海風(fēng)方向相反，形成逆溫頂蓋。大氣污染控制技術(shù)163煙氣的排放3.2污染物濃度的估算

3.2.1污染物濃度估算公式——高斯公式

圖示煙羽形狀，反映從污染源排放的污染物在風(fēng)向沿x軸的大氣中擴(kuò)散的情況。大氣污染控制技術(shù)173煙氣的排放用高斯擴(kuò)散公式計(jì)算污染物濃度應(yīng)滿(mǎn)足的條件為：①污染物的平均濃度在y、z軸上分布符合正態(tài)分布；②在擴(kuò)散的整個(gè)空間中風(fēng)速均勻、穩(wěn)定；③污染源的源強(qiáng)Q連續(xù)、均勻；④擴(kuò)散過(guò)程，污染物質(zhì)量守恒（不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，地面對(duì)其不發(fā)生吸收和吸附作用）。大氣污染控制技術(shù)183煙氣的排放高斯引入“像源”說(shuō)明地面的反射作用，“實(shí)源”與“像源”共同作用；同時(shí)假定，污染物在擴(kuò)散過(guò)程中不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。大氣污染控制技術(shù)193煙氣的排放P點(diǎn)的實(shí)際污染物濃度：高斯公式表明：在煙軸位置，某一點(diǎn)的濃度c與源強(qiáng)Q成正比，與風(fēng)速和擴(kuò)散參數(shù)成反比。大氣污染控制技術(shù)203煙氣的排放3.2.2擴(kuò)散參數(shù)的確定高斯公式進(jìn)行濃度估算，關(guān)鍵是確定擴(kuò)散參數(shù)。實(shí)測(cè)準(zhǔn)確，不經(jīng)濟(jì)，估算有誤差卻簡(jiǎn)便。擴(kuò)散參數(shù)常用的估算法有：σ（1）P—T—C法確定凈輻射分級(jí)、確定宏觀(guān)穩(wěn)定度、確定擴(kuò)散參數(shù)，見(jiàn)表3-1、3-2、3-3和圖3-11、3-12。（2）經(jīng)驗(yàn)公式（P48）①平原地區(qū)農(nóng)村及城市遠(yuǎn)郊區(qū)的擴(kuò)散參數(shù)選取方法；②工業(yè)區(qū)或城區(qū)的擴(kuò)散參數(shù)的選取方法；③丘陵山區(qū)的農(nóng)村或城市，其擴(kuò)散參數(shù)選取方法同城市工業(yè)區(qū)。大氣污染控制技術(shù)213煙氣的排放大氣污染控制技術(shù)223煙氣的排放大氣污染控制技術(shù)233煙氣的排放3.2.3地面最大濃度地面源和高架源在下風(fēng)方向造成的地面濃度分布情況：在下風(fēng)向一定距離處中心線(xiàn)的濃度高于邊緣部分。大氣污染控制技術(shù)243煙氣的排放地面源和高架源的地面軸線(xiàn)濃度分布情況：(a)地面源軸線(xiàn)污染物濃度隨距源距離增加而降低。(b)高架源地面軸線(xiàn)濃度先隨距離增加而急劇增大，在距源1—3km的不太遠(yuǎn)距離處地面軸線(xiàn)濃度達(dá)到最大值，超過(guò)最大值以后，隨x繼續(xù)增加，地面軸線(xiàn)濃度逐漸減小。大氣污染控制技術(shù)253煙氣的排放高架連續(xù)點(diǎn)源地面軸線(xiàn)濃度公式：當(dāng)大氣穩(wěn)定度一定時(shí)，σz/σy值一定，高架連續(xù)點(diǎn)源的地面最大濃度與煙囪高度H的平方成反比。地面最大濃度的計(jì)算公式：最大濃度出現(xiàn)于滿(mǎn)足下列關(guān)系的正下風(fēng)向處即最大濃度點(diǎn)的σz值：根據(jù)最大濃度點(diǎn)的σz值、大氣穩(wěn)定度類(lèi)型反查圖3-12就可得出最大濃度在下風(fēng)向距污染源的距離x。大氣污染控制技術(shù)263煙氣的排放3.3煙氣抬升現(xiàn)象和煙云抬升高度

煙囪有效高度指從煙囪排放煙云距地面的實(shí)際高度等于煙囪本身高度h與煙氣抬升高度?H之和。3.3.1煙氣抬升現(xiàn)象

（1）煙氣抬升的四個(gè)階段噴出階段：動(dòng)力抬升，垂直速度和初始動(dòng)量決定；浮生階段：溫差造成浮力抬升；瓦解階段：環(huán)境湍流造成煙流自身結(jié)構(gòu)瓦解；變平階段：水平風(fēng)速，煙云傾斜、擴(kuò)散膨脹、變平。大氣污染控制技術(shù)273煙氣的排放注意：煙氣初始排放參數(shù)不同，分動(dòng)力抬升煙氣和浮力抬升煙氣。浮力抬升由煙氣溫度高產(chǎn)生浮力作用；低溫?zé)煔?，抬升主要由煙氣初始?dòng)量決定；鍋爐的高溫?zé)煔猓×?duì)煙氣抬升遠(yuǎn)大于動(dòng)量。（2）影響煙云抬升現(xiàn)象的因素?zé)焽璩隹谔幍臒煔饬魉賃s；煙氣溫度Ts；環(huán)境溫度即大氣溫度Ta；風(fēng)速；大氣穩(wěn)定度；近地層下墊面的狀況等。大氣污染控制技術(shù)283煙氣的排放3.3.2煙云抬升高度的計(jì)算（1）Holland公式（2）Lucas公式（3）Concawe公式（4）T.V.A公式（5）國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的計(jì)算公式大氣污染控制技術(shù)293煙氣的排放3.3.3增加煙氣抬升高度的措施決定煙氣抬升的主要因素：煙氣本身的熱力性質(zhì)、動(dòng)力性質(zhì)、氣象條件和近地層下墊面等。措施：①減少煙道及煙囪的熱損失→初始動(dòng)量和浮力；②選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)某隹诹魉佟鸁煔馀c周?chē)諝獾幕旌纤俾省骄L(fēng)速和湍流程度（出口速度增加利于動(dòng)力抬升，但是加快混合）；③增加排氣量對(duì)動(dòng)量抬升和浮力抬升均有好處，采用集合煙囪排氣。大氣污染控制技術(shù)303煙氣的排放本章重點(diǎn)煙氣擴(kuò)散的影響因素、污染物濃度的估算、煙云抬升高度的計(jì)算。