煙氣的排放資料

3煙氣的排放課堂探討：你認為影響煙氣擴散的因素有哪些？大氣污染限制技術(shù)13煙氣的排放3煙氣的排放本章主要內(nèi)容：了解煙氣的擴散規(guī)律；了解影響煙氣的擴散因素；駕馭污染物濃度的估算方法；了解煙氣抬升現(xiàn)象。大氣污染限制技術(shù)23煙氣的排放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：攝氏溫度和熱力學溫度；氣壓：大氣壓強；濕度：空氣中水汽的含量；風：空氣的流淌，水平運動。方向和大小。風速。湍流：大氣不規(guī)則的運動；機械湍流和熱力湍流；云：云高和云量；太陽高度角：太陽光線與地平面間的夾角；能見度：反映大氣透亮或渾濁的程度。大氣污染限制技術(shù)33煙氣的排放3.1影響煙氣擴散的因素3.1.1氣象條件對煙氣擴散的影響主要有：風向、風速、大氣湍流、大氣溫度的垂直分布和大氣穩(wěn)定度等。（1）風對煙氣擴散的影響風對污染物的作用：整體輸送，污染源支配在城市下風向；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，與平均風速成反比。大氣污染限制技術(shù)43煙氣的排放（2）大氣湍流對煙氣擴散的影響大氣湍流：指大氣因受動力湍流的影響所形成的不規(guī)則運動氣流。湍流運動：大氣的運動除了風以外，還存在著不同于主流方向(平均風向)的各種尺度的次生運動或旋渦運動。只有“層流”，污染物只能靠分子擴散緩慢地向四周擴散，大氣湍流運動造成猛烈混合，湍流擴散速率比分子擴散速率快l00000—1000000倍。風速越大，湍流越強，污染物稀釋擴散速率就越快，大氣污染物的濃度就越低。風和湍流是確定污染物在大氣中稀釋擴散最干脆因子。大氣污染限制技術(shù)53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)生變更，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上升100m氣溫的變更值。氣溫隨高度遞減，γ>0，一般出現(xiàn)在晴朗的白天風不大時；氣溫隨高度遞增，γ<0，一般出現(xiàn)在少云或無風的夜間，逆溫現(xiàn)象；氣溫隨高度基本不變，γ=0，在多云天或陰天。大氣污染限制技術(shù)63煙氣的排放（4）大氣垂直穩(wěn)定度對煙氣擴散的影響大氣穩(wěn)定度：指近地層大氣作垂直運動的強弱程度。假如大氣處于不利于垂直運動發(fā)展的狀態(tài)，即稱此大氣為穩(wěn)定狀態(tài)；反之，則稱為不穩(wěn)定狀態(tài)。氣象學把近地層大氣劃分為穩(wěn)定、中性和不穩(wěn)定三種狀態(tài)。球代表空氣團大氣污染限制技術(shù)73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，污染物擴散稀釋實力強；γ愈小，大氣愈穩(wěn)定，假如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散的極重要因素：大氣處于不穩(wěn)定狀況，對流猛烈，煙氣快速擴散；大氣處于強穩(wěn)定狀態(tài)，煙氣不易擴散，造成嚴峻污染。煙形：翻卷形、錐形、扇形、屋脊形、漫煙形。風和大氣穩(wěn)定度對煙氣在大氣中運行和擴散的影響。大氣污染限制技術(shù)83煙氣的排放大氣污染限制技術(shù)93煙氣的排放大氣污染限制技術(shù)103煙氣的排放（5）天氣形勢天氣形勢是指大范圍的氣壓分布和大氣運動狀況。低壓限制區(qū)，天氣多為中性或不穩(wěn)定狀態(tài)，有利于污染物稀釋擴散高壓限制區(qū)，沉降性逆溫，阻擋污染物向上湍流擴散。高壓大氣系統(tǒng)，靜止或微風，逆溫，空氣停滯，造成污染。大氣污染限制技術(shù)113煙氣的排放3.1.2下墊面對煙氣擴散的影響（1）城市下墊面對煙氣擴散的影響城市下墊面的特點：人口密集、工業(yè)集中，能耗高；城市覆蓋物熱容大，白天吸取輻射熱夜間放熱緩慢；城市上空覆蓋煙霧和CO2，使地面有效輻射冷卻效應減弱。城市熱島效應——熱島環(huán)流，也叫“城市風”。產(chǎn)生上升氣流，郊區(qū)空氣進行補充，污染物輸送進城市。大氣污染限制技術(shù)123煙氣的排放（2）地形對大氣擴散的影響地形地物對污染物擴散的影響主要是通過氣流運動和氣溫的影響以變更煙氣的運動和擴散。煙氣運行遇到高的丘陵和山地，引起高濃度污染；煙氣越過不太高的丘陵，在背風面下滑，產(chǎn)生渦流，出現(xiàn)嚴峻污染。大氣污染限制技術(shù)133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，又稱山風。具有日照的白天形成上坡風和谷風。日出日落前后是山谷風的轉(zhuǎn)換期，風向不穩(wěn)定，風速很小，山溝中污染源排出的污染物由于風始終回搖擺，產(chǎn)生循環(huán)積累，造成高濃度污染。在易于出現(xiàn)小風并伴隨逆溫的凹地處，污染源排放的污染物，往往會造成嚴峻的大氣污染。大氣污染限制技術(shù)143煙氣的排放大氣污染限制技術(shù)153煙氣的排放3.1.3水陸交界區(qū)對煙氣擴散的影響水陸交界，水和陸的熱導率和熱容不同，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，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。一般來說，海風比陸風強度大。盛行風和海風方向相反，形成逆溫頂蓋。大氣污染限制技術(shù)163煙氣的排放盛行風和海風方向相反，形成逆溫頂蓋。大氣污染限制技術(shù)173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態(tài)，反映從污染源排放的污染物在風向沿x軸的大氣中擴散的狀況。大氣污染限制技術(shù)183煙氣的排放用高斯擴散公式計算污染物濃度應滿足的條件為：①污染物的平均濃度在y、z軸上分布符合正態(tài)分布；②在擴散的整個空間中風速勻整、穩(wěn)定；③污染源的源強Q連續(xù)、勻整；④擴散過程，污染物質(zhì)量守恒（不發(fā)生化學反應，地面對其不發(fā)生吸取和吸附作用）。大氣污染限制技術(shù)193煙氣的排放高斯引入“像源”說明地面的反射作用，“實源”與“像源”共同作用；同時假定，污染物在擴散過程中不發(fā)生化學反應。大氣污染限制技術(shù)203煙氣的排放P點的實際污染物濃度：高斯公式表明：在煙軸位置，某一點的濃度c與源強Q成正比，與風速和擴散參數(shù)成反比。大氣污染限制技術(shù)213煙氣的排放3.2.2擴散參數(shù)的確定高斯公式進行濃度估算，關(guān)鍵是確定擴散參數(shù)。實測精確，不經(jīng)濟，估算有誤差卻簡便。擴散參數(shù)常用的估算法有：σ（1）P—T—C法確定凈輻射分級、確定宏觀穩(wěn)定度、確定擴散參數(shù)，見表3-1、3-2、3-3和圖3-11、3-12。（2）閱歷公式（P48）①平原地區(qū)農(nóng)村及城市遠郊區(qū)的擴散參數(shù)選取方法；②工業(yè)區(qū)或城區(qū)的擴散參數(shù)的選取方法；③丘陵山區(qū)的農(nóng)村或城市，其擴散參數(shù)選取方法同城市工業(yè)區(qū)。大氣污染限制技術(shù)223煙氣的排放大氣污染限制技術(shù)233煙氣的排放大氣污染限制技術(shù)243煙氣的排放3.2.3地面最大濃度地面源和高架源在下風方向造成的地面濃度分布狀況：在下風向確定距離處中心線的濃度高于邊緣部分。大氣污染限制技術(shù)253煙氣的排放地面源和高架源的地面軸線濃度分布狀況：(a)地面源軸線污染物濃度隨距源距離增加而降低。(b)高架源地面軸線濃度先隨距離增加而急劇增大，在距源1—3km的不太遠距離處地面軸線濃度達到最大值，超過最大值以后，隨x接著增加，地面軸線濃度漸漸減小。大氣污染限制技術(shù)263煙氣的排放高架連續(xù)點源地面軸線濃度公式：當大氣穩(wěn)定度確定時，σz/σy值確定，高架連續(xù)點源的地面最大濃度與煙囪高度H的平方成反比。地面最大濃度的計算公式：最大濃度出現(xiàn)于滿足下列關(guān)系的正下風向處即最大濃度點的σz值：依據(jù)最大濃度點的σz值、大氣穩(wěn)定度類型反查圖3-12就可得出最大濃度在下風向距污染源的距離x。大氣污染限制技術(shù)273煙氣的排放3.3煙氣抬升現(xiàn)象和煙云抬上升度煙囪有效高度指從煙囪排放煙云距地面的實際高度等于煙囪本身高度h與煙氣抬上升度?H之和。3.3.1煙氣抬升現(xiàn)象（1）煙氣抬升的四個階段噴出階段：動力抬升，垂直速度和初始動量確定；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：水平風速，煙云傾斜、擴散膨脹、變平。大氣污染限制技術(shù)283煙氣的排放留意：煙氣初始排放參數(shù)不同，分動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；低溫煙氣，抬升主要由煙氣初始動量確定；鍋爐的高溫煙氣，浮力對煙氣抬升遠大于動量。（2）影響煙云抬升現(xiàn)象的因素煙囪出口處的煙氣流速Us；煙氣溫度Ts；環(huán)境溫度即大氣溫度Ta；風速；大氣穩(wěn)定度；近地層下墊面的狀況等。大氣污染限制技術(shù)293煙氣的排放3.3.2煙云抬上升度的計算（1）Holland公式（2）Lucas公式（3）Concawe公式（4）T.V.A公式（5）國家標準中規(guī)定的計算公式大氣污染限制技術(shù)303煙氣的排放3.3.3增加煙氣抬上升度的措施確定煙氣抬升的主要因素：煙氣本身的熱力性質(zhì)、動力性質(zhì)、氣象條件和近地層下墊面等。措施：①削減煙道及煙囪的熱損失→初始動量和浮力；②選擇一個適當?shù)某隹诹魉佟鸁煔馀c四周空氣的混合速率→平均風速和湍流程度（出口速度增加利于動力抬升，但是加快混合）；③增加排氣量對動量抬升和浮力抬升均有好處，接受集合煙囪排氣。大氣污染限制技術(shù)313煙氣的