大氣污染控制工程課件

大氣污染控制工程課件第1頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月2第4章大氣擴(kuò)散濃度估算模式1、教學(xué)要求要求了解湍流擴(kuò)散的基本理論，理解和掌握高斯擴(kuò)散模式、煙囪高度的設(shè)計和廠址的選擇。2、教學(xué)重點掌握影響污染物稀釋擴(kuò)散法控制的有關(guān)條件；污染物濃度估算的高斯模式，煙囪高度的設(shè)計方法。3、教學(xué)難點污染物稀釋擴(kuò)散法控制，污染物濃度估算的高斯模式。第2頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月3§1湍流擴(kuò)散的基本理論一、湍流概念簡介擴(kuò)散的要素風(fēng)：平流輸送為主，風(fēng)大則湍流大湍流：擴(kuò)散比分子擴(kuò)散快105～106倍1、什么是湍流？除在水平方向運動外，還會由上、下、左、右方向的亂運動，風(fēng)的這種特性和擺動稱為大氣湍流。（有點象分子的熱運動）或者說湍流是大氣的無規(guī)則運動。2、湍流與擴(kuò)散的關(guān)系把湍流想象成是由許多湍渦形成的，湍渦的不規(guī)則運動而形成它與分子運動極為相似。3.湍流起因有兩種形式：熱力：溫度垂直分布不均（不穩(wěn)定）機(jī)械：垂直方向風(fēng)速分布不均勻及地面粗糙度第3頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月4二、湍流擴(kuò)散理論簡介主要闡述湍流與煙流傳播及湍流與物質(zhì)濃度衰減的關(guān)系1.梯度輸送理論德國科學(xué)家菲克，在1855年發(fā)表了一篇題為“論擴(kuò)散”的著名論文。在這篇論文中，他首先提出了梯度擴(kuò)散理論。他把這個理論表述為：“假定食鹽在其溶劑中的擴(kuò)散定律與在導(dǎo)體中發(fā)生的熱擴(kuò)散相同，是十分自然的。”通過泰勒（G.I.Tayler）與菲克（A.Fick）擴(kuò)散理論的類比建立起來的。菲克認(rèn)為分子擴(kuò)散的規(guī)律與傅立葉提出的固體中的熱傳導(dǎo)的規(guī)律類似，皆可用相同的數(shù)學(xué)方程式描述。湍流梯度輸送理論進(jìn)一步假定，由大氣湍流引起的某物質(zhì)的擴(kuò)散，類似于分子擴(kuò)散，并可用同樣的分子擴(kuò)散方程描述。為了求得各種條件下某污染物的時、空分布，必須對分子擴(kuò)散方程在進(jìn)行擴(kuò)散的大氣湍流場的邊界條件下求解。然而由于邊界條件往往很復(fù)雜，不能求出嚴(yán)格的分析解，只能在特定的條件下求出近似解，再根據(jù)實際情況修正。第4頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月5二、湍流擴(kuò)散理論簡介2.湍流統(tǒng)計理論：泰勒(G．I．Tayler)首先應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)方法研究湍流擴(kuò)散問題，并于1921年提出了著名的泰勒公式。湍流統(tǒng)計理論假定：流體中的微粒與連續(xù)流體一樣，呈連續(xù)運動，微粒在進(jìn)行傳輸和擴(kuò)散時，不發(fā)生化學(xué)和生物學(xué)反應(yīng)；微粒的大小和質(zhì)量不計，并將微粒運動看作是相對于一定空間發(fā)生的。圖4-1表示從污染源釋放出的粒子，在風(fēng)沿著x方向吹的湍流大氣中擴(kuò)散的情況。假定大氣湍流場是均勻、穩(wěn)定的。從原點釋放出的一個粒子的位置用y表示，則y隨時間而變化，但其平均值為零。如果從原點放出很多粒子，則在x軸上粒子的濃度最高，濃度分布以x軸為對稱軸，并符合正態(tài)分布。第5頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月6圖4-1由湍流引起的擴(kuò)散第6頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月73.相似理論湍流相似擴(kuò)散理論，最早始于英國科學(xué)家里查森和泰勒。后來由于許多科學(xué)家的努力，特別是俄國科學(xué)家的貢獻(xiàn)，使湍流擴(kuò)散相似理論得到很大發(fā)展。湍流擴(kuò)散相似理論的基本觀點是，湍流由許多大小不同的湍渦所構(gòu)成，大湍渦失去穩(wěn)定分裂成小湍渦，同時發(fā)生了能量轉(zhuǎn)移，這一過程一直進(jìn)行到最小的湍渦轉(zhuǎn)化為熱能為止。從這一基本觀點出發(fā)，利用量綱分析的理論，建立起某種統(tǒng)計物理量的普適函數(shù)，再找出普適函數(shù)的具體表達(dá)式，從而解決湍流擴(kuò)散問題。我們把這種理論稱為相似擴(kuò)散理論。利用這些理論進(jìn)行研究時，常采用數(shù)值分析法、現(xiàn)場研究法和實驗室模擬研究法三種方法。理論和方法的運用不可分割，應(yīng)該將它們很好地結(jié)合在一起，得出與實際大氣污染擴(kuò)散相符合的計算模式。

第7頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月8第8頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月9

大氣湍流與污染物的擴(kuò)散圖a表示煙團(tuán)在比它尺度小的湍渦作用下，一邊隨風(fēng)遷移，一邊受到湍渦的攪擾，邊緣不斷與周圍空氣混合，體積緩慢地膨脹，煙團(tuán)內(nèi)部的濃度也不斷地降低。圖8.3b表示煙團(tuán)受到大尺度湍渦的作用。這時煙團(tuán)主要被湍渦所挾帶，本身增長不大。圖8.3c表示煙團(tuán)受到大小尺度相當(dāng)?shù)耐臏u扯動變形，這是一種最強(qiáng)的擴(kuò)散過程。在實際大氣中同時存在著各種不同大小的湍渦，擴(kuò)散過程是上述幾種過程共同完成的。第9頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月10§2高斯擴(kuò)散模式一、高斯模式的有關(guān)假定1.坐標(biāo)系坐標(biāo)系取排放點（無界源、地面源或高架源排放點）在地面的投影點為原點，主風(fēng)向為x軸，y軸在水平面內(nèi)垂直于x軸，正方向在x軸的左側(cè)，z軸垂直于水平面，向上為正，即右手坐標(biāo)系。食指—x軸；中指—y軸；拇指—z軸。此坐標(biāo)系中，煙流中心與x軸重合或煙流在oxy平面的投影為x軸。2.四點假設(shè)

a．污染物濃度在y、z方向上分布為正態(tài)分布b．全部高度風(fēng)速均勻穩(wěn)定c．源強(qiáng)是連續(xù)均勻穩(wěn)定的d．?dāng)U散中污染物是守恒的（不考慮轉(zhuǎn)化）

第10頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月11

高斯擴(kuò)散模式坐標(biāo)系高斯擴(kuò)散模式的坐標(biāo)系第11頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月12二、無界空間連續(xù)點源擴(kuò)散模式第12頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月13上式中：ū—平均風(fēng)速；Q—源強(qiáng)是指污染物排放速率。與空氣中污染物質(zhì)的濃度成正比，它是研究空氣污染問題的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。通常：（?。┧矔r點源的源強(qiáng)以一次釋放的總量表示；（ⅱ）連續(xù)點源以單位時間的釋放量表示；（ⅲ）連續(xù)線源以單位時間單位長度的排放量表示；（ⅳ）連續(xù)面源以單位時間單位面積的排放量表示。σy—水平（橫向）擴(kuò)散參數(shù)，污染物在y方向分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差，是距離y的函數(shù)，m；σz—鉛直（豎向）擴(kuò)散參數(shù)，污染物在z方向分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差，是距離z的函數(shù)，m；未知量—濃度c、待定函數(shù)A(x)、待定系數(shù)a、b；式①、②、③、④組成一方程組，四個方程式有四個未知數(shù)，故方程式可解。第13頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月14第14頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月15第15頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月16

三、高架連續(xù)點源擴(kuò)散模式高架源既考慮到地面的影響，又考慮到高出地面一定高度的排放源。地面對污染物的影響很復(fù)雜，如果地面對污染物全部吸收，則⑧式仍適用于地面以上的大氣，但根據(jù)假設(shè)④可認(rèn)為地面就象鏡子一樣對污染物起全反射作用，按全反射原理，可用：“像源法”處理這類問題。可以把P點污染物濃度看成為兩部分作用之和，一部分實源作用，一部分是虛源作用。見下頁圖：相當(dāng)于位置在（0，0，H）的實源和位置在（0，0，-H）的像源，當(dāng)不存在地面時在P點產(chǎn)生的濃度之和。（1）實源作用：由于坐標(biāo)原點原選在地面上，現(xiàn)移到源高為H處，相當(dāng)于原點上移H，即原式⑧中的Z在新坐標(biāo)系中為（Z-H）,不考慮地面的影響，則：第16頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月17第17頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月18第18頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月19第19頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月20第20頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月21

以上模式適用于氣態(tài)污染物和粒徑小于10μm的飄塵，對于大10μm的顆粒物，由于自身的沉降作用，濃度分布將有所改變。7、傾斜煙云模式在預(yù)測上述顆粒時，假設(shè)沉積和無沉積有相同的分布形式，但在整個煙云離開源以后，便以重力終端速度下降（ut）,此時，只要將高斯模式中有效源高H用())來置換即可得到傾斜煙云模式。第21頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月22→第22頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月23

四、顆粒物擴(kuò)散模式粒徑小于15μm的顆粒物可按氣體擴(kuò)散計算大于15μm的顆粒物：傾斜煙流模式

地面反射系數(shù)第23頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月24§3污染物濃度的估算q

源強(qiáng)計算或?qū)崪y

平均風(fēng)速多年的風(fēng)速資料

H

有效煙囪高度

、擴(kuò)散參數(shù)一.煙氣抬升高度的計算

初始動量：速度、內(nèi)徑煙溫度－>浮力煙氣抬升第24頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月25

一.煙氣抬升高度的計算抬升高度計算式

1.Holland公式：適用于中性大氣條件（穩(wěn)定時減小，不穩(wěn)時增加10％～20％）

Holland公式比較保守，特別在煙囪高、熱釋放率比較強(qiáng)的情況下第25頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月26一、煙氣抬升高度的計算抬升高度計算式（續(xù)）2.Briggs公式：適用不穩(wěn)定及中性大氣條件

第26頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月27一、煙氣抬升高度的計算抬升高度計算式（續(xù)）3.我國“制訂地方大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)方法”(GB/T13201-91)中的公式

第27頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月28第28頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月29第29頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月30

二、擴(kuò)散參數(shù)的確定P－G曲線法P－G曲線Pasquill常規(guī)氣象資料估算Gifford制成圖表第30頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月31a．穩(wěn)定度級別中，A為強(qiáng)不穩(wěn)定，B為不穩(wěn)定，C為弱不穩(wěn)定，D為中性，E為較穩(wěn)定，F(xiàn)為穩(wěn)定；b．穩(wěn)定度級別A～B表示按A、B級的數(shù)據(jù)內(nèi)插；c．夜間定義為日落前一小時至日出后一小時；d．不論何種天氣狀況，夜間前后各一小時算作中性，即D級穩(wěn)定度；e．強(qiáng)太陽輻射對應(yīng)于碧空下的太陽高度角大于60。的條件；弱太陽輻射相當(dāng)于碧空下太陽高度角為15?！?5。。在中緯度地區(qū)，仲夏晴天的中午為強(qiáng)太陽輻射，寒冬晴天中午為弱太陽輻射。云量將減少太陽輻射，云量應(yīng)與太陽高度一起考慮。例如，在碧空下應(yīng)是強(qiáng)太陽輻射，在有碎中云(云量6／10到9／10)時，要減到中等太陽輻射，在碎低云時減到弱輻射；

第31頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月321.擴(kuò)散參數(shù)的確定－P－G曲線法P－G曲線的應(yīng)用根據(jù)常規(guī)資料確定穩(wěn)定度級別第32頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月331.擴(kuò)散參數(shù)的確定－P－G曲線法P－G曲線的應(yīng)用利用擴(kuò)散曲線確定和第33頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月341.擴(kuò)散參數(shù)的確定－P－G曲線法P－G曲線的應(yīng)用地面最大濃度估算第34頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月35例4—2某石油精煉廠自平均有效源高60m處排放的SO2量為80g／s，有效源高處的平均風(fēng)速為6m／s，試估算冬季陰天正下風(fēng)向距離煙囪500m處地面上的SO2濃度。解：在陰天大氣條件下，穩(wěn)定度為D級，由表4—4查得，在x=500m處，σy=35.3m，σz=18.1m。把數(shù)據(jù)代人式(4—9)中得到

第35頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月362.擴(kuò)散參數(shù)的確定－中國國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法穩(wěn)定度分類方法改進(jìn)的P－T法

太陽高度角

（式4-29，地理緯度，傾角）

輻射等級穩(wěn)定度云量（加地面風(fēng)速）

第36頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月372.擴(kuò)散參數(shù)的確定－中國國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法擴(kuò)散參數(shù)的選取擴(kuò)散參數(shù)的表達(dá)式為（取樣時間0.5h，按表4-8查算）平原地區(qū)和城市遠(yuǎn)郊區(qū)，D、E、F向不穩(wěn)定方向提半級工業(yè)區(qū)和城市中心區(qū)，C提至B級，D、E、F向不穩(wěn)定方向提一級丘陵山區(qū)的農(nóng)村或城市，同工業(yè)區(qū)取樣時間大于0.5h，不變，第37頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月38第38頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月39第39頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月40例4—3在例4—1的條件下，當(dāng)煙氣排出的SO2速率為150g／s時，試計算陰天的白天SO2的最大著地濃度及其出現(xiàn)的距離。解：(1)確定大氣穩(wěn)定度：根據(jù)題設(shè)，陰天的白天為D級。根據(jù)擴(kuò)散參數(shù)的選取方法，城區(qū)中的點源，D級向不穩(wěn)定方向提一級，則應(yīng)為C級。(2)計算最大著地濃度：由例4—1計算結(jié)果，有效源高H=304.9m，由式(4—11)求得出現(xiàn)最大著地濃度時的垂直擴(kuò)散參數(shù)：

第40頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月41第41頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月42例4—4某工廠位于城市遠(yuǎn)郊區(qū)，鍋爐煙囪高度為85m，出口內(nèi)徑4m，煙氣出口溫度140℃，煙氣流量為244800m3/h，SO2排放率為50g／s。煙囪出口高度處平均風(fēng)速為4.0m/s，當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?13hPa，環(huán)境氣溫為20℃。試計算7月15日晴天12時的地面軸線濃度分布情況，計算范圍從距煙囪500m起，間隔500m，計算到下風(fēng)向4000m止(當(dāng)?shù)鼐暥圈?24。30‘，經(jīng)度λ=102。20‘)。解：(1)計算煙氣抬升高度和有效源高：由式(4—23)計算煙氣熱釋放率：

第42頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月43晴天可認(rèn)為總云量和低云量皆小于4，查表4—5，確定太陽輻射等級為+3。估計距地面l0m高處的風(fēng)速，利用式(3—23)和表3—3(80頁)反算出u=2.9m／s。查表4—6，大氣穩(wěn)定度應(yīng)為A～B級，本題取B級。第43頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月44(3)濃度估算：先對擴(kuò)散參數(shù)修正，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，對于城市遠(yuǎn)郊區(qū)平坦地區(qū)，B級穩(wěn)定度的擴(kuò)散參數(shù)仍取B級時的值。按表4—8中的冪函數(shù)計算(或近似查表4—4)，不同下風(fēng)距離處擴(kuò)散參數(shù)σy和σz的數(shù)值如下：

第44頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月45§4特殊氣象條件下的擴(kuò)散模式主要指氣象條件與高斯模式不一樣（溫度層結(jié)構(gòu)均一，實際中難以實現(xiàn)）

封閉型擴(kuò)散模式相當(dāng)于兩鏡面之間無窮次全反射實源和無窮多個虛源貢獻(xiàn)之和

n為反射次數(shù)，在地面和逆面實源在兩個鏡子里分別形成n個像第45頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月46

一、封閉型擴(kuò)散模式計算簡化：第46頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月47例4—5某電廠煙囪有效高度為150m，SO2的排放量為151g/s，在夏季晴朗的下午，地面風(fēng)速為4m/s。由于上部鋒面逆溫將使垂直混合限制在1.5km以內(nèi)。試估算正下風(fēng)向3km、11km和8km處的SO2濃度。解：夏季晴朗的下午，太陽輻射為強(qiáng)輻射，在地面風(fēng)速為4m/s時，由表4—3查得大氣穩(wěn)定度為B級。由式(4—33)有

由表4—8中冪函數(shù)反算出xD=4967m。當(dāng)x=3km<xD時，地面軸線濃度(式4—9)：第47頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月48第48頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月49

二、熏煙型擴(kuò)散模式假設(shè)：

D

換成hf（垂向均勻分布）；q只包括進(jìn)入混合層部分，

則仍可用上面公式

第49頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月50二、熏煙型擴(kuò)散模式第50頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月51例4—6某電廠煙囪有效高度150m，SO2排放量151g/s。夜間和上午地面風(fēng)速為

4m/s，夜間云量3/10。若清晨煙流全部發(fā)生熏煙現(xiàn)象，確定下風(fēng)向16km處的地面軸線濃度。

第51頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月52§5城市及山區(qū)擴(kuò)散模式一、城市大氣擴(kuò)散模式1.線源擴(kuò)散模式第52頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月53例4—7在陰天情況下，風(fēng)向與公路垂直，平均風(fēng)速為4m/s，最大交通量為8000輛/h。車輛平均速度為64km/h，每輛車排放CO量為2×10-2g/s，試求距公路下風(fēng)向300m處的CO濃度。第53頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月54

一、城市大氣擴(kuò)散模式2.面源擴(kuò)散模式大氣排放規(guī)范里：在一定區(qū)域范圍內(nèi)，以低矮密集的方式自地面或近地面的高度排放污染物的源，如工藝過程中的無組織排放、儲存堆、渣場等排放源。第54頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月55

一、城市大氣擴(kuò)散模式2.面源擴(kuò)散模式（續(xù)）假定：(1)每一面源單元的污染物排放量集中在該單元的形心上；(2)面源單元形心的上風(fēng)向距離x0處有一虛擬點源，它在面源單元中心線處產(chǎn)生的煙流寬度()等于面源單元寬度W；(3)面源單元在下風(fēng)向造成的濃度可用虛擬點源在下風(fēng)向造成的同樣的濃度所代替。第55頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月56二、山區(qū)擴(kuò)散模式山區(qū)流場由于受到復(fù)雜地形的熱力和動力因子影響，流場均勻和定常的假定難以成立對風(fēng)向穩(wěn)定、研究尺度不大、地形較為開闊及起伏不大的地區(qū)，濃度基本上遵循正態(tài)分布規(guī)律，只是擴(kuò)散參數(shù)比平原地區(qū)大很多，向不穩(wěn)定方向提級。第56頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月57§6煙囪高度的設(shè)計

煙囪不單是一排氣裝置，也是控制空氣污染、保護(hù)環(huán)境的重要設(shè)備。煙囪高度、出口直徑、噴出速度等工藝參數(shù)應(yīng)滿足減少對地面污染的需要。增加煙囪高度可以減輕污染源對局部地區(qū)的污染，大體上C地面∝1/H2，但超過一定高度后再增加高度，對地面濃度的影響甚微，而煙囪的造價卻隨高度增加而急劇增大（煙囪的造價∝H2），所以并不是煙囪愈高愈好。設(shè)計煙囪高度的基本原則是既要保證排放物造成的地面最大濃度或地面絕對最大濃度不超過國家大氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，又應(yīng)做到投資最省。第57頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月58一、煙囪高度計算

煙囪高度的計算分為：①精確計算法；②簡化計算法。煙囪高度一般按錐型擴(kuò)散正態(tài)分布模式導(dǎo)出的簡化公式計算，據(jù)對地面濃度要求不同，有兩種計算法方法：（一）保證地面最大濃度不超過允許濃度的計算方法（二）保證地面絕對最大濃度不超過允許濃度的計算方法。1.按地面最大濃度的計算方法以地面最大濃度不超過規(guī)定為依據(jù)，保證地面最大濃度不超過允許濃度的計算公式第58頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月59第59頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月60

一、煙囪高度的計算2.按地面絕對最大濃度計算第60頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月613.根據(jù)一定保證率計算煙囪高度∵由地面最大濃度計算法→HS較矮，當(dāng)u＜ū時，地面濃度超標(biāo)；由地面絕對最大濃度計算法→HS較高，無論u多大，地面濃度不超標(biāo)，但煙囪造價高。∴在確定保證率后，ū、穩(wěn)定度取一定值后代入上述公式，可得某一保證率的氣象條件下的煙囪高度，較前面較合理。4.根據(jù)點源煙塵允許排放率設(shè)計（P值法計算煙囪高度）根據(jù)“指定大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)方法”GB/T13201-91中規(guī)定的點源煙塵允許排放率計算式：式中：Qe－煙塵允許排放速率，t/h；

Pe－煙塵排放控制系數(shù)，t/(h·m2)；

H－有效源高，m。由此得煙囪高度為：第61頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月62二、煙囪設(shè)計中的若干問題1.分析擬建廠地區(qū)可能產(chǎn)生的煙型及頻率，正確選用煙囪高度計算公式。煙型不同產(chǎn)生的地面最大濃度不同，煙囪高度的計算公式不同，因此確定煙型很重要。常用兩種方法：1）選用最不利的煙型相應(yīng)的煙囪高度計算公式；2）選擇保證一定的地面最大濃度出現(xiàn)頻率和持續(xù)時間的煙型及相應(yīng)的煙囪高度計算公式。2.抬升公式很多，用何公式應(yīng)按具體情況而定，一般選我國公式3.公式中與氣象有關(guān)的參數(shù)取值有兩種方法：①取多年平均值；②取某一保障頻率的值：如已知ū＞3m/s的頻率為80%，取3m/s可保證有80%不超標(biāo)，而地面平均最大濃度可能比規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)更低。第62頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月63第63頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月64

§3-6廠址選擇

一、選擇廠址所需的氣候資料

氣候資料是指氣象資料的常年統(tǒng)計形式。1、風(fēng)向和風(fēng)速氣候資料：為了一目了然，常把風(fēng)資料畫成風(fēng)玫瑰圖。圖a是風(fēng)向玫瑰圖；圖b風(fēng)速玫瑰圖是各個風(fēng)向的平均風(fēng)速絕對值。圖c是風(fēng)速和風(fēng)向頻率復(fù)合圖，該圖矢線長度代表風(fēng)向頻率大小，矢線末端的風(fēng)速羽代表平均風(fēng)速，每一羽可表示0.5或1.0m/s。第64頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月65風(fēng)向（風(fēng)速）玫瑰圖：在8個或16個方向上給出風(fēng)向（風(fēng)速）的相對頻率或絕對值，用線段表示，連接各端點即成。風(fēng)玫瑰圖可按多年（5-10年或更長）的平均值作；也可按某月或某季的多年平均值作，山區(qū)地形復(fù)雜，風(fēng)向、風(fēng)速隨地形和高度而變，可做出不同地點和高度的風(fēng)玫瑰圖。靜風(fēng)（風(fēng)速<0.5m/s）或微風(fēng)（風(fēng)速為0.5～1.5m/s）情況大氣通風(fēng)條件差，容易引起高濃度污染，尤其是長時間靜風(fēng)會使污染物大量積累，引起嚴(yán)重污染。因此，在空氣污染分析中不僅應(yīng)統(tǒng)計靜風(fēng)頻率，有條件還要統(tǒng)計靜風(fēng)持續(xù)時間。第65頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月66第66頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月67第67頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月682.大氣穩(wěn)定度的氣象資料一般氣象臺沒有近地層大氣逆溫層結(jié)的詳細(xì)資料，但可據(jù)pasquill或我們廢氣排放制定標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的方法。利用已知的氣象資料進(jìn)行分類，統(tǒng)計出月（年、季）各穩(wěn)定度頻率，作出必要的圖表。3.混合層高度的確定

混合層高度是影響混合物鉛直擴(kuò)散的重要參數(shù)。由于溫度層結(jié)的晝夜變化，混合層高度也隨時間變化?；旌蠈痈叨瓤煽醋鳉鈮K作干絕熱上升運動的上限高度，具體地指出污染物在鉛直方向的擴(kuò)散范圍。第68頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月69（即：干絕熱遞減率上限高度?；旌蠈佑撸瑒t污染物垂直擴(kuò)散的范圍越大。）受太陽輻射的影響，午后混合層高度最大，在溫度—高度圖上，從下午最大地面溫度作干絕熱線，與早晨溫度