大气扩散浓度估算.ppt

第四章大气扩散浓度估算
·环境科学与工程学院
二0~0年三月
§4-1烟气抬升高度
通过烟囱排出的烟气通常都具有一定的速度和温度。在
动力及浮力作用下,烟气在离开烟囱口以后,仍然要向上冲
出一定的高度,然后再沿风的方向扩散开。烟气在水平方向
的扩段称为烟羽。烟羽轴线与烟囱口间的距离称为烟羽抬升
高度
有效源高
、有效源高
烟囱的有效髙度H(烟轴高度,它由烟囱几何高度Hs和烟流
(最大)抬升高度△H组成,即HHs+△H),要得到H,只要求
出ΔH即可。ΔH:烟囪顶层距烟轴的距离,随x而变化的
l、烟气抬升
(1)烟气从烟囱排出,有风时,大致有四个阶段(见下页图)
a)喷出阶段;b)浮升阶段;c)瓦解阶段:;d)变平阶段:
(2)烟云抬升的原因有两
①是烟囱出口处的烟流具有一初始动量(使它们继续垂直上
开
②是因烟流温度高于环境温度产生的静浮力。
降他的桌物袈庭浮力运动称烟云拍升,烟云拍升有利于
浮升阶段
瓦解阶段
变平阶段
—>
AH
段
Hs
图烟气抬升与扩散
2、影响烟云抬升的因素
影响烟云抬升的因素很多,这里只考虑几种重要因素:
(1)烟气本身的因素
a)烟气出口速度(Vs):决定了烟起初始动力的大小;
b)热排放率(Q)一烟囱口排出热量的速率
α越高烟云抬升的浮力就越大,大多数烟云抬升模式认
为NHQn,其中a=14-1,常取a为2/3
(2)环境大气因素HlHs
a)烟囱出口高度处风速,越大,抬升高度愈低
b)大气稳定度
不稳时,抬升较高;中性时,抬升稍高;稳定时,抬升低
)大气湍流的影响
大气湍流越强,抬升高度愈低
(3)下垫面等因素的影响
3、烟云最大抬升高度的经验计算
抬升高度的计算公式很多,但由于影响抬升高度的因素很多,
所以目前大多数烟羽抬升公式是凭经验的,且各有其特点(局限
性),因此应尽量选择该公式的导出条件和我们的计算条件相仿的
下面介绍几个常见公式
1)只考虑动力上升的烟羽抬升公式
14
a普公式:AH=15
:ANH=d
2)以热力抬升为主的公式
( Holland)公式
(+27
D)=(+979×10en)/u
式中:u烟气出口流速,m/s
D-烟囱出口处的内径,m;
i-烟囱出口处的平均风速,ms;Q烟囱的热排放率,KJs;
T烟气出口温度,K;Ta-环境大气平均温度,K,取当地近5年平均值
霍兰德公式校正分数取值
稳定度级别
B C D E.

适用条件:中性大气条件;对于非中性大气条件,进行修正
不稳定大气→增加(10%~20%)△H;稳定大气→减少
(10%~20%)△H。不适于:计算大型的热排放源或高于100m
烟囱的抬升高度
b布里吉斯(Bigs)公式
适用于不稳定大气条件和中性大气条件的计算式。
当Q1>20920KJ/s时
x<1OH、AH=°x2·l
x>1OH、AH=°·x23·l
当Q<20920KJ时:(x=·x)
x<3x*AH=0362Q13·x13l
X>3x
AH=·x
( Concawe)公式:AH=
适用于Q<8,374×10KJs,近于中性稳定度,中小型烟源的抬升高度计算。
3)我国(GB/T320191)“制定地方大气污染物排放标准的技术方
法”推荐的抬升公式
当Qn=210KJs且△T≥35时,AH=nQHM,其电=/
表系数n、m、n2的取值(见书P91表42)
Qn(KJS)
下垫面情况(平原地区
农村或城市远郊区

1/3
2/3
Q≥21000
城区及近郊

1/3
21000Qn≥2100农村或城市远郊区

3/5
2/5
且△T≥35K
城区

3/5
2/5
当Z≤20m,u=l1()
当Z>200m,u=(
200m
式中:u-附近气象台(站)高蹉平均风速,m/sm
Z-附近气象台(站)高庾平均风速m/szZ-烟囱出口处高度m
Q,-1700
<Q<2100J/s时,AH=△H1+(△H2-△H1
400
式中:MH1=2×(,D+)/-(Q2-1700)/
△H2由布里吉斯公式求得。
≤1700s或者△T<35K时,AH=2×(+)
≤1m的