能源與環(huán)境工程第五章大氣污染擴(kuò)散－王樹(shù)眾-資料下載頁(yè)
2025-10-10 05:19本頁(yè)面
【正文】 散 ， 并造成峽谷下游地區(qū)的污染 。 2. 地面物體 ① 熱島效應(yīng) ：城市人口 、 工業(yè)集中 。 消耗燃料成為熱源 ， 建筑材料熱容量高 ， 白天吸收熱不宜冷卻 ， 成為蓄熱體 。 ∴ t城市＞ t郊區(qū) ， 夏季～ ℃ ， 冬季～ 7℃ 。 城市熱氣流上升 ， 鄉(xiāng)村冷空氣侵入 ， 形成城鄉(xiāng)環(huán)流 。 加強(qiáng)湍流 ， 有助于源附近的擴(kuò)散 ， 但環(huán)流使周圍污染物回流 。 ② 街道和建筑 吸放熱不均勻 ， 形成小型環(huán)流 。 如白天屋頂吸熱強(qiáng) ， 街道受熱弱 ， 屋頂熱空氣上升 ， 街道上冷空氣下降 ， 構(gòu)成谷風(fēng)式環(huán)流 。 晚上反向形成 山風(fēng)式環(huán)流 。 影響街道擴(kuò)散能力 （ 汽車 ） 。 ③ 源附近高大建筑物 。 建筑物使風(fēng)速減小 ， 還會(huì)引起局部環(huán)流的擴(kuò)散 。如建筑物背面氣流下沉 ， 并在地面處形成返回氣流 ， 產(chǎn)生渦流 。 三、污染物特征的影響 除 擴(kuò)散 外 ， 不同性質(zhì)污染物還存在 沉降 、 化合分解 等凈化作用 。 干沉積 、 濕沉積 、 放射性衰變 。 ① 干沉積 。 重力沉降 ：粒子 d↑ ， 沉降 v↑ ， 應(yīng)考慮＞ l0μ m顆粒的沉降速度； 下墊面清除作用 ：＜ l0μ m污染物碰到下墊面的地面 、 水面 、 植物與建筑物等 ， 因碰撞 、 吸附 、 靜電吸引或動(dòng)物呼吸等作用被逐漸從煙流中清除出來(lái) (計(jì)算時(shí)可不考慮 )。 ② 濕沉積 。 水汽 凝結(jié) 物與 降水 的凈化作用 。 ③ 放射性衰變 。 放射性物質(zhì)可能產(chǎn)生的 衰變現(xiàn)象 。 可能減少某種污染物 ， 但也可能增加新的污染物 。 非常復(fù)雜 ， 尚未掌握它們對(duì)污染物濃度變化的規(guī)律性 。 第四節(jié) 煙囪高度及廠址 一、煙囪高度的設(shè)計(jì)方法 高煙囪的作用 ：克服流動(dòng) Δp（ 自然通風(fēng) ） ；污染散逸到高空 ， 降低濃度 。 1. 煙囪高度對(duì)煙氣擴(kuò)散的影響 地面濃度 Cmax與 H2成反比 。 C(高 h2)＜ C(低 h1)， 長(zhǎng)距離后逐漸接近 。Xmax(h2)＞ Xmax(h1)， Cmax(h2)＜ Cmax(h1) 。 ∴ 高煙囪使下風(fēng)處約 10 km的煙氣濃度都降低 。 2. 煙囪高度的設(shè)計(jì) 煙囪達(dá)到一定高度后 ， 增加高度對(duì)落地濃度降低已無(wú)明顯作用 ， 而煙囪的造價(jià)也近似地與煙囪高度的平方成正比 。 ∴ 煙囪高度設(shè)計(jì)的基本要求是 ： 在排放源造成的 地面 Cmax不超過(guò)國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值 下 ， 使得建造投資費(fèi)用最小 。 3. 影響煙囪設(shè)計(jì)高度的因素 ① 計(jì)算公式 。 各種公式對(duì)地形 、 氣象條件依賴性強(qiáng) ， 計(jì)算差別大 。 選擇適合相應(yīng)條件的公式 。 ②氣象參數(shù) 。 風(fēng)速 ： u↑ ， 擴(kuò)散↑→Cmax↓；但 u↑ 使得H↓→ Cmax↑（ 抬升高度減小 ） ∴ 存在一 Cmax最大值的風(fēng)速 。 ③ 煙流出口速度 VS。 VS ↑， H ↑ 、 Cmax↓。 一般要求 VS /u＞ 。 可采用集合式煙囪以提高 VS 。 ④ 煙氣的干 、 濕沉降 。 為避免建筑物造成的干 、 濕沉降現(xiàn)象 ， 而導(dǎo)致煙囪地區(qū)污染增加 。 要求：煙囪與建筑物相距約 20倍 h； （ 煙囪高度 ） h＞ 倍建筑物高度；排放粉塵煙囪 ， h＞ 15m， VS ＝ 20～ 30m/s. ⑤ 煙囪的散熱 。 盡量減少煙道與煙囪的散熱 ， 以提高出口煙溫 ， 增加熱力抬升能力 。 如 ， 排煙溫度 150℃ ， u ＝ 5 m/s， 每提高 1℃ 煙氣溫度 →熱力抬升高度增加約 。 二、廠址的選擇 從環(huán)境保護(hù)出發(fā) ， 合理的廠址為 ： 本底環(huán)境污染物濃度低 ， 大氣擴(kuò)散能力強(qiáng) ， 污染物可輸送到對(duì)人類影響小或污染危害輕的地方 。 1. 本底環(huán)境濃度 選擇本底環(huán)境濃度小的地區(qū) ， 已超過(guò) 、 或?qū)⒊^(guò)國(guó)家 《 大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 》 規(guī)定的地區(qū)不宜建廠 。 2. 風(fēng)向和風(fēng)速 考慮區(qū)域的 風(fēng)向頻率 f。 ① 廠址應(yīng)設(shè)置 在污染受體最小頻率風(fēng)向的 上側(cè) ， 使受體污染時(shí)間最少； ② 減少各企業(yè)之間發(fā)生重疊污染 ， 不宜將各污染源布置在最大頻率風(fēng)向一致的直線上； ③ 廠址設(shè)置在對(duì)農(nóng)作物損害最小的 最大頻率 下風(fēng) 。 按 f 考慮 ， 只能 保證受污染時(shí)間最短 ， 但不能確保污染程度最輕 。 污染系數(shù) ε＝ f / u綜合考慮 f 和風(fēng)速 u。 某方位 f↓， u↑， ε↓→下風(fēng)向污染程度輕 。 ∴ 污染源設(shè)在 ε最小的方位的 上風(fēng)向 。 3. 溫度層結(jié) 對(duì)大氣穩(wěn)定度出現(xiàn)頻率進(jìn)行分析 。 注意逆溫： 低排放源不宜建在近地層逆溫頻率高 、 持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的地區(qū) 。 其它氣象條件：低云 、 霧多易形成污染 ， 降水多凈化空氣 。 4. 地形 ① 低洼區(qū) ， 排放源 H＞農(nóng)田 、 居民區(qū)高度 。 ② 山坡 ， H＞湍流區(qū)及 下坡風(fēng)的厚度 。 ③ 低風(fēng)速山谷 ， H＞谷內(nèi)靜風(fēng) 、 微風(fēng)高度 。 ④ 大型水域與山地毗鄰 （ 形成局部環(huán)流 ） ， 不利于擴(kuò)散 ， 不宜建廠 。 The End
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