【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 120 106 （（ 700 ） /） （ 273/443） = 105m3 SO2密度 = （（ 105 103） /） 64 = g/m3 城市熱島環(huán)流是由 城鄉(xiāng)溫度差 引起的局地風(fēng)。 城市熱島環(huán)流 城市 氣溫高 農(nóng)村 氣溫低 城市風(fēng) 第 4章 大氣擴(kuò)散濃度估算模式 湍 流 風(fēng) 速 湍流 ： （ 1）熱力湍流 （ 2）機(jī)械湍流 風(fēng)和湍流是 決定大氣擴(kuò)散 最主要因素 （ 4）擴(kuò)散過(guò)程中污染物的質(zhì)量是守恒的。 高斯擴(kuò)散模式 ? ? )]22(ex p [2, 2222zyzyzyuQzyx?????? ???無(wú)界空間連續(xù)點(diǎn)源擴(kuò)散模式 假設(shè) ： （ 1） y軸 和 z軸上污染物濃度滿(mǎn)足高斯分布； （ 2）全部空間中風(fēng)速是均勻和穩(wěn)定的； （ 3）源強(qiáng)是連續(xù)均勻的； 高架連續(xù)點(diǎn)源擴(kuò)散模式 ? ? ]}2 )(ex p []2 )() { ex p [2ex p (2, 2 22 222zzyzyHzHzyuQzyx??????????????（ 3）地面最大濃度模式 ? ? )2ex p ()2ex p (,0, 2222zyzyHyuQHyx?????? ???? ? )2e x p(,0,0, 22zzyHuQHx????? ??yzeuHQ???? ?? 2m a x22m a xHxxz ?? ??（ 1）地面濃度模式 （ 2）地面軸線(xiàn)濃度模式 煙氣抬升高度計(jì)算公式： （ 1）當(dāng) QH≥2100 kW和 (TsTa) ≥35K 第 3節(jié) 污染物濃度的估算 HHH s ???assvaHnnTTTTTQPQuHQnHsH????????1021Pa大氣壓力， hPa Qv實(shí)際排煙量， m3/s u煙囪出口處的平均風(fēng)速， m/s Ts煙囪出口處的煙氣溫度， K Ta環(huán)境大氣溫度， K QH煙氣的熱釋放率， kW 一、煙氣抬升高度的計(jì)算 煙囪的有效高度等于煙囪的幾何高度與煙氣抬升高度之和。 （ 2）當(dāng) 1700＜ QH＜ 2100 kW 102112121)1700()(24001700)(????????????????uHQnHuQuQDvHQHHHHnsnHHHsH（ 3）當(dāng) QH≤1700 kW 或者 △ T ＜ 35K uQDvH Hs /)(2 ???（ 4）當(dāng) 10m高處的年平均風(fēng)速小于或者等于 8/34/1 )( ????dZdTQH aHvs為煙氣 出口流速， m/s 例題 1 某城市火電廠(chǎng)的煙囪高 100m，出口內(nèi)徑 5m，出口煙氣流速 ，溫度 140℃ ，流量250m3/s。 煙囪出口處的平均風(fēng)速 4m/s，大氣溫度 20 ℃ ，當(dāng)?shù)貧鈮?。 試確定煙氣抬升高度和有效源高。 解 查表得到 n0=, n1=1/3, n2=2/3 TsTa=14020=120 ℃ QH= 250 120/(140+273) =24875 kW 求得煙氣抬升高度： △ H= 248751/3 1002/3 41 = H=100+= 大氣的稀釋擴(kuò)散能力： A 強(qiáng)不穩(wěn)定 B 不穩(wěn)定 C 弱不穩(wěn)定 D 中性 E 較穩(wěn)定 F 穩(wěn)定 二、擴(kuò)散參數(shù)的確定 （ 1）現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定 （ 2）模擬實(shí)驗(yàn) （ 3）經(jīng)驗(yàn)公式 首先確定 大氣的稀釋擴(kuò)散能力 ，再采用 PG擴(kuò)散曲線(xiàn)計(jì)算得到擴(kuò)散參數(shù)。 先按照 太陽(yáng)高度角和云量 確定太陽(yáng)輻射等級(jí)，再由 太陽(yáng)輻射等級(jí) 和 地面風(fēng)速 確定穩(wěn)定度級(jí)別。 hth)]3 0 015c o s (c o sc o ss i na r c s i n [ s i n00間，是進(jìn)行觀(guān)測(cè)時(shí)的北京時(shí)）是當(dāng)?shù)氐乩斫?jīng)度，（）是太陽(yáng)傾角，（）是當(dāng)?shù)氐乩砭暥?，（）是太?yáng)高度角，（???????????????? th 大氣穩(wěn)定度確定的方法 ? 平原地區(qū)農(nóng)村和城市遠(yuǎn)郊區(qū) A、 B、 C直接計(jì)算， D、 E、 F需向不穩(wěn)定 方向提半級(jí)后計(jì)算。 擴(kuò)散參數(shù)的選取 ? 丘陵山區(qū)的農(nóng)村或城市 同工業(yè)區(qū)。 ? 工業(yè)區(qū)和城區(qū)點(diǎn)源 A、 B直接計(jì)算， C提到 B級(jí)， D、 E、 F需向 不穩(wěn)定方向提一級(jí)后計(jì)算。 例題 2：例題 1條件下，當(dāng)煙氣排出的 SO2速率為 150g/s時(shí)，試計(jì)算陰天的白天 SO2的最大著地濃度及出現(xiàn)的距離。 解： （ 1）確定大氣穩(wěn)定度：根據(jù)題意，陰天的白天為 D級(jí)。根據(jù)擴(kuò)散參數(shù)的選取方法，對(duì)于城市點(diǎn)源， D級(jí)向不穩(wěn)定方向提一級(jí)，則為 C級(jí)。 （ 2）計(jì)算最大落地濃度： mHxxz x ???? ??358m3 9 9 8 ym ax ??? ?? ? ，時(shí)，當(dāng) mz33522m a x/0 5 6 3 5 8 1 57 1 8 0 441 4 1 1 5 022mmgmeuHQyz????????????????一、封閉型擴(kuò)散模式 第 4節(jié) 特殊氣象條件下的擴(kuò)散模式 射次數(shù)。是兩界面之間煙流的反是逆溫層底高度，nm]2)2(e x p [),0,0,(22DnDHuQHxzzy?????????????（ 1）當(dāng) x≤xD: xD為煙流垂直擴(kuò)散高度剛好達(dá)到逆溫層底時(shí) 的水平距離。 HDz??? 查表求出與此對(duì)應(yīng)的下風(fēng)距離 x，即為 xD。 )2ex p (2),( 22yyyuDQyx???? ?? （ 3）當(dāng) xD＜ x＜ 2xD 取 x=xD和 x=2xD兩點(diǎn)濃度的內(nèi)插值。 （ 2）當(dāng) x≥2xD ? ? )2e x p(,0,0, 22zzyHuQHx????? ??例 45 某電廠(chǎng)煙囪有效高度為 150m， SO2的排放量為 151g/s。夏季晴朗的下午，地面風(fēng)速為 4m/s。上部存在鋒面逆溫使得垂直混合限制于 。試估算正下風(fēng)向 3km和 11km處的 SO2濃度。 解： 夏季晴朗的下午，太陽(yáng)為強(qiáng)輻射，當(dāng)?shù)孛骘L(fēng)速為4m/s時(shí)，從表 43查得大氣穩(wěn)定度為 B級(jí)。 mHDz 6 2 1 5 01 5 0 ??????mxz 62822 ??? ???mx 6 2 81 2 7 1 9 9 6 4 4 3 ??x=6756m 500m mx 6280 5 7 0 2 0 9 3 5 ??x=4967m 當(dāng) x=3km時(shí)，地面軸線(xiàn)濃度為： 335222/0 7 ])3 6 21 5 0(21e x p [3 6 24 0 341 4 1 1 5 1)2e x p (mmgmgHuQzzy????????????????336yd/0 0 8 0 1 2 4 11 5 0 041 4 1 1 5 1uD2Q,2x11xmmgm ???????????????地面軸線(xiàn)濃度為：當(dāng) 二、熏煙型擴(kuò)散模式 當(dāng)夜間發(fā)生輻射逆溫后，清晨太陽(yáng)升起后，逆溫從地面開(kāi)始破壞而逐漸向上發(fā)展。當(dāng)逆溫破壞到煙流下邊緣以上時(shí)，便發(fā)生強(qiáng)烈的向下混合作用，使地面污染物濃度增大。 第 4節(jié) 特殊氣象條件下的擴(kuò)散模式 熏煙過(guò)程 假定煙流是排入穩(wěn)定層之內(nèi)的，當(dāng)逆溫層消失到高度 hf時(shí)，這時(shí)高度 hf以下濃度的垂直分布是均勻的，則地面濃度可以采用下式進(jìn)行計(jì)算。 8,/P)2e x p (2)21e x p (21),0,(222HmymhHhyhudPPQHyxyyfyffzfyffyfPF???????????????????向擴(kuò)散參數(shù)為熏煙條件下逆溫層消失高度）（ 當(dāng)逆溫層消失到 H時(shí)，即 hf=H可以認(rèn)為煙流的一半已經(jīng)向下混合，另一半仍留于上面的穩(wěn)定大氣中，這時(shí)的地面濃度為： )2ex p (22),0,( 22yfyfFyHuQHyx???? ??HuQHxyfF ??? 22),0,0,( ? 當(dāng)逆溫層消失到煙流的上邊緣時(shí)，即 hf=H+2σz可以認(rèn)為煙流全部混合，地面濃度達(dá)到最大值： )2ex p (2),0,( 22yffyfFyhuQHyx???? ??fyfF huQHx??? 2),0,0,( ?例 46 某電廠(chǎng)煙囪有效高度為 150m， SO2的排放量為 151g/s。夜間和上午地面風(fēng)速為 4m/s，夜間云量為 3/10。如果清晨發(fā)生熏煙現(xiàn)象，確定下風(fēng)向 16km處的地面軸線(xiàn)濃度。 解： 夜間 u=4m/s，云量 =3/10，可以確定穩(wěn)定度為 E級(jí)。當(dāng) x=16km時(shí)，確定擴(kuò)散參數(shù)。 mm zy 100,544 ?? ??mHmHhyyfzf5638150544835010021502??????????????35 /2),0,0,1 6 0 0 0(mghuQHfyfF???????一、煙囪高度的計(jì)算 既要滿(mǎn)足大氣污染物的擴(kuò)散稀釋的要求，又要考慮節(jié)省投資，最終目的是保證地面濃度不超過(guò)《 環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 》 。 采用高斯模式的簡(jiǎn)化公式。 按地面最大濃度的計(jì)算方法 按保證污染物的地面最大濃度不超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的濃度限值確定煙囪高度。 第 5節(jié) 煙囪高度的設(shè)計(jì) )(20???????yzyzbsHeuQH???????二、煙囪設(shè)計(jì)中的幾個(gè)問(wèn)題 第 5節(jié) 煙囪高度的設(shè)計(jì) 煙囪高度計(jì)算公式是根據(jù)煙流擴(kuò)散范圍之內(nèi)溫度層相同的條件下，按照錐形煙流高斯模式推導(dǎo)出來(lái)的。如果上部逆溫出現(xiàn)頻率較高的地區(qū)，需按封閉型擴(kuò)散模式校核。如果是輻射逆溫較強(qiáng)的地區(qū)，應(yīng)該采用熏煙型擴(kuò)散模式校核。 第 5節(jié) 煙囪高度的設(shè)計(jì) 煙氣抬升高度對(duì)煙囪高度計(jì)算影響很大。一般情況下，優(yōu)先采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)推薦的公式。 為防止煙流受周?chē)ㄖ挠绊?，煙囪高度不得低于所從屬建筑物高度?2倍；為防止煙囪本身對(duì)煙流的影響，煙囪出口處的流速不得低于風(fēng)速的 倍。為利于煙氣抬升，出口煙氣流速不宜過(guò)低，為 20~30m/s。 第 5章 顆粒污染物控制技術(shù)基礎(chǔ) 大氣污染控制的顆粒物： （ 1）顆粒的粒徑及粒徑分布 （ 2）粉塵的物理性質(zhì) （ 3）凈化裝置的性能 （ 4）顆粒捕集的理論基礎(chǔ) 一般指大于分子的顆粒物，實(shí)際上指粒徑大于 ，稱(chēng)為粉塵。 第 1節(jié) 顆粒的粒徑及粒徑分布 一、顆粒的粒徑 （ 4）用沉降法測(cè)定得到的直徑 斯托克斯直徑 、 空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑 （ 1）用顯微鏡觀(guān)察 定向直徑 、 定向面積等分直徑 、 投影面積直徑 （ 2）用篩分法測(cè)定得到篩分直徑 （ 3）用光散射法測(cè)定得到的等體積直徑 二、粒徑分布 粒徑分布是指粒徑范圍內(nèi)的顆粒的個(gè)數(shù)（或質(zhì)量或表面積）所占的比例。 個(gè)數(shù)分布 質(zhì)量分布