【文章內(nèi)容簡介】 逆溫,不安定範(fàn)圍,平均安定範(fàn)圍,安定範(fàn)圍,30,?,大氣穩(wěn)定度與煙囪排放煙流型態(tài),1 線圈型煙流（Looping plume）又稱蛇行型煙流 當(dāng)大氣溫度的優(yōu)勢傾率屬於絕熱傾率時(shí)，氣流為不穩(wěn)定狀態(tài)，此時(shí)熱煙流之上昇與下降之冷氣流產(chǎn)生對(duì)流作用，從側(cè)面觀之呈現(xiàn)較劇烈的波浪形擴(kuò)散狀態(tài)。 對(duì)煙囪排放物言，擴(kuò)散能力加大，大氣稀釋率增加。 煙囪污染物易於近距離內(nèi)被帶到地面。 大多發(fā)生在晴朗天氣、中午風(fēng)力微弱，大氣強(qiáng)烈不穩(wěn)定時(shí)。,31,?,大氣穩(wěn)定度與煙囪排放煙流型態(tài)（續(xù)）,2 圓錐型煙流（Coning plume） 當(dāng)大氣溫度的優(yōu)勢傾率接近乾絕熱溫度傾率時(shí)，大氣屬於中性穩(wěn)定狀，此時(shí)大氣之?dāng)U散能力屬於中等強(qiáng)度，煙流在上下左右約呈錐狀之型態(tài)擴(kuò)散此煙流 大多發(fā)生在陰天或夜問吹強(qiáng)風(fēng)時(shí)發(fā)生。,32,?,3 扇型煙流（ Fanning plume ) 當(dāng)大氣溫度之優(yōu)勢傾率屬於穩(wěn)定之逆溫狀態(tài)時(shí)，垂直方向的氣流擾亂被抑制，故煙流無法以垂直方向擴(kuò)散，只能在近水平面上呈現(xiàn)左右的延散現(xiàn)象。 穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)煙流只能在水平方向內(nèi)擴(kuò)散，煙流內(nèi)的污染物質(zhì)不易被稀釋。 對(duì)於地面之空氣品質(zhì)而言，因污染物仍停留在較高的高度反而不易受到污染。 如果污染處於近地排放或遇地形阻隔，因污染物質(zhì)不易向上擴(kuò)散，則地面會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)高的濃度。 此煙流大都發(fā)生於晴朗天氣，夜間至早晨天氣很穩(wěn)定時(shí)發(fā)生。,大氣穩(wěn)定度與煙囪排放煙流型態(tài)（續(xù)）,33,?,4 屋頂型煙流（ Lofting plume ) 當(dāng)煙囪高度以下屬於逆溫層，而煙囪高度以上屬於溫度遞減時(shí)，煙流只能向上擴(kuò)散，無法向下擴(kuò)散，形成屋頂型煙流。此種狀態(tài)主要發(fā)生在晴天日落後 1 小時(shí)內(nèi)，地面因輻射冷卻產(chǎn)生很淺的逆溫層。此型態(tài)只要煙囪有效高度足夠，地面就不易產(chǎn)生嚴(yán)重的污染現(xiàn)象,大氣穩(wěn)定度與煙囪排放煙流型態(tài)（續(xù)）,34,?,5 ．燻煙型煙流（ Fumigation plume ) 當(dāng)煙囪排放口處有一逆溫層，而在下方存在一超絕熱遞減時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生燻煙型煙流。 主要發(fā)生在無雲(yún)的早晨，當(dāng)?shù)孛婺鏈貙又饾u因日照能量加熱產(chǎn)生一淺的對(duì)流不穩(wěn)定層，而深夜的逆溫層仍殘存在上空時(shí)，就易於發(fā)生燻煙煙流狀況。 由於逆溫層存在於對(duì)流不穩(wěn)定層，污染物只能在逆溫層下混合，因此很容易在煙囪下風(fēng)處造成高濃度的燻煙污染狀態(tài)。,大氣穩(wěn)定度與煙囪排放煙流型態(tài)（續(xù)）,35,?,氣象與空氣污染之關(guān)係,1 風(fēng)速： 排放於天空之煙，因風(fēng)速愈大愈能搬運(yùn)至遠(yuǎn)處 風(fēng)速愈大，煙囪有效高度愈低，著地之距離小，又因風(fēng)速之變動(dòng)使煙上下擺動(dòng)擴(kuò)散愈好。 2 風(fēng)向： 風(fēng)向之變動(dòng)使煙水平方向振動(dòng)。 煙依平均風(fēng)向決定其方向，主風(fēng)向下風(fēng)處易受較大之影響。 3 氣溫： 煙囪排放之煙溫度一般較空氣溫度為高，溫度差愈大擴(kuò)散愈好。,36,?,氣象與空氣污染之關(guān)係（續(xù)）,4 ．空氣之成層狀態(tài) （1）空氣溫度斜率（ slope ) : 空氣之熱安定與否，決定於氣溫減率。設(shè)氣溫減率為 r ，乾燥空氣絕熱減率為 rd ，即 r rd ：不安定 （2） 溫度斜度與煙之?dāng)U散 （3）逆轉(zhuǎn)層（ inversion layer ） （4）紊流,37,?,氣象與空氣污染之關(guān)係（續(xù)）,當(dāng)氣流接近地表面時(shí)，受到地形、地表物、摩擦力以及垂直熱對(duì)流等影響，而出現(xiàn)紊亂流動(dòng)狀態(tài)，稱為紊流（ Turbulence ）。 紊流越強(qiáng)可促使空氣污染物越容易與乾淨(jìng)空氣混合、稀釋及擴(kuò)散，而紊流產(chǎn)生的原因有三： 1.地面摩擦所造成的垂直風(fēng)切，稱之為強(qiáng)迫對(duì)流。 2.較熱地面所造成的不均勻熱對(duì)流，稱之為自由對(duì)流。 3 .向上空氣流的延散、偏向及擺動(dòng)。,38,?,空氣之?dāng)U散作用,大氣擴(kuò)散作用可分為主動(dòng)擴(kuò)散作用與被動(dòng)擴(kuò)散作用： 主動(dòng)擴(kuò)散作用，煙囪或排氣口的噴流或熱昇力引起的紊流，對(duì)污染物產(chǎn)生的擴(kuò)散作用，這種擴(kuò)散稱為前期擴(kuò)散。 被動(dòng)擴(kuò)散作用，煙流夾雜污染物進(jìn)入大氣中，其擴(kuò)散作用完全受制於大氣中的紊流，這種擴(kuò)散稱為後期擴(kuò)散。,39,?,40,?,煙囪有效高度 H 除了煙囪本身的高度（ h ）外，亦包括排放時(shí)噴出的動(dòng)力及熱浮力所能達(dá)到的高度（ △ h ）。 H = h 十 △ h,41,?,例題,一發(fā)電廠具有 2 米直徑之煙囪，以 15m / sec 速率排放廢氣，其熱排放率為 4,800 仟焦耳／秒，風(fēng)速為 5m / sec，中性穩(wěn)定。 試估算煙柱上升的高度？如煙囪幾何高度為 40 公尺，試求其有效煙囪高度？ ［解］ △h=035Vs d/u +2.64(Qs)0.5 / u △ h = 0.35(15)(2)/5+2.64 (4800) 05/5 △ h = 38.7m H ＝ h 十 △ h ＝ 40m + 38.7m = 78.7m,42,?,被動(dòng)擴(kuò)散（高斯擴(kuò)散模式）,有關(guān)污染物於污染源下風(fēng)處濃度的估算，常利用最簡易的高斯擴(kuò)散模式 ( Gaussian diffusion model ) ，有關(guān)高斯擴(kuò)散模式之限制如下： 擴(kuò)散係數(shù)σy，σz，在長距離（超過 1 km）預(yù)測時(shí)，並不正確。 使用較短的平均時(shí)間所導(dǎo)出的擴(kuò)散係數(shù)（ σy，σz），以預(yù)測數(shù)小時(shí)或較長時(shí)問的平均濃度，將會(huì)產(chǎn)生誤差。 忽略因摩擦力影響而使風(fēng)向轉(zhuǎn)變的作用 不考慮風(fēng)向的移動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間及距離的變化。 忽略了煙流達(dá)到地面時(shí)，被吸收或沉降作用（如 S02 被植物吸收）。 忽略了沿?zé)熤壽E的任何化學(xué)變化如 S02S03H2S04 。 只適用於連續(xù)點(diǎn)源煙道排氣系統(tǒng)，非連續(xù)之噴氣不適用。 風(fēng)向主軸無擴(kuò)散作用,43,?,高斯煙流擴(kuò)散模式,44,?,粒狀污染物之防治技術(shù),45,?,粒狀物之去除基礎(chǔ),流體阻力 減速運(yùn)動(dòng) 重力沉降 離心沉降 慣性沉降 靜電沉降 擴(kuò)散沉降,46,?,重力式除塵器,重力沉降室是借由重力作用，使塵粒從氣流中沉降分離之除塵裝置。 含塵氣流進(jìn)入重力沉降室後，由於擴(kuò)大流動(dòng)截面積，而使氣體流速大為降低，使較重顆粒在重力作用下緩慢向灰斗沉降。,重力式除塵器,Vo：水平速度 Us：沉降速度,47,?,慣性式除塵器,在沉降室內(nèi)設(shè)置擋板，使含塵氣流衝擊在擋板上，氣流方向發(fā)生轉(zhuǎn)變，藉助塵粒本身的慣性力作用，使其與氣流分離。,48,?,衝擊式慣性除塵器,( b ）多級(jí)型,( a ）單級(jí)型,49,?,(a) 彎管型 (b）百葉窗型 (c）多