大氣污染擴散基礎(chǔ)-煙囪高度與廠址選擇（大氣污染治理）

廠址選擇大氣污染擴散基礎(chǔ)知識廠址選擇從防止大氣污染的角度考慮，理想的建廠位置：污染物背景濃度小；大氣擴散稀釋能力強；

排放的污染物被輸送到城市或居民區(qū)的可能性最小的地方。廠址選擇（1）背景濃度

背景濃度是指該地區(qū)已有的污染物濃度水平。它是由當(dāng)?shù)仄渌廴驹春瓦h距離輸送來的污染物造成的。背景濃度超過環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的地區(qū)不宜建廠。背景濃度沒有超過環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，加上擬建廠造成的污染物濃度以后，若超過環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，短期內(nèi)又無法克服的，也不宜建廠。（2）風(fēng)向和風(fēng)速氣候資料

污染源相對居住區(qū)來說，應(yīng)設(shè)在最小頻率風(fēng)向的上側(cè)，使居住區(qū)受害時間最少；

盡量減少各工廠的重復(fù)污染，不宜把各污染源配置與最大頻率風(fēng)向一致的直線上；煙囪及無組織排放量大或廢氣毒性大的工廠，應(yīng)使其與居住的距離更遠些；污染源應(yīng)位于農(nóng)作物和經(jīng)濟作物抗害能力最弱的生長季節(jié)的主導(dǎo)風(fēng)向的下側(cè)。廠址選擇3）大氣溫度層結(jié)的影響由于一般污染物多在距離地面幾百米范圍內(nèi)進行擴散，所以，離地面幾百米以內(nèi)的大氣溫度層結(jié)對污染物的擴散稀釋過程有重要影響。對污染物擴散最不利的是近地層輻射逆溫和上部逆溫，因此應(yīng)收集有關(guān)逆溫層厚度、高度、強度、出現(xiàn)頻率和持續(xù)時間資料。廠址選擇（3）大氣溫度層結(jié)的影響逆溫對高架源污染影響分為兩種情況：高架源出口在逆溫層之中。逆溫層鉛直湍流微弱，鉛直擴散慢，污染源附近的地面濃度反而低。遠距離的地面濃度比沒有逆溫層時要高，高濃度的范圍也大。近地面的逆溫破壞時產(chǎn)生熏煙型擴散，造成高濃度，但時間短，30—60min。高架源排煙口高于逆溫層頂。產(chǎn)生屋脊型擴散，這種情況對擴散最為有利。（3）大氣溫度層結(jié)的影響逆溫層對近地面源影響很大，往往在近距離內(nèi)造成很高的污染物濃度。工廠常用跑、冒、滴、漏等無組織排放，逆溫時地面風(fēng)速很小，擴散稀釋速率很慢，結(jié)果在廠區(qū)內(nèi)及附近造成高濃度污染。廠址選擇（4）對地形的考慮選擇廠址時應(yīng)考慮的地形因素有：若山谷很深，且其走向與盛行風(fēng)交角在45～135°間，谷內(nèi)風(fēng)速經(jīng)常很小，不利于污染物擴散，若有效源高不能超過經(jīng)常出現(xiàn)靜風(fēng)及微風(fēng)的高度，則不宜建廠；有效源高不可能超過下坡風(fēng)厚度和背風(fēng)坡湍流區(qū)時，煙流會被氣流下壓導(dǎo)向地面，或因為強烈的鉛直混合擴散到地面，從而引起地面高濃度，不宜建廠；谷底四周山坡上有居民局及農(nóng)田的，而有效源高又不可能超過山高時，煙氣將直接吹向坡地，造成高濃度，這種谷地不宜建廠。（4）對地形的考慮四周有高地形環(huán)繞的山谷凹地中，經(jīng)常出現(xiàn)強而厚的逆溫層的地方不宜建廠；煙流雖能過山，但仍可能在背風(fēng)面形成污染時，不能將居民點布置在背風(fēng)面污染區(qū)中；在海陸風(fēng)較穩(wěn)定的大型水域沿岸或山地交界的靠山地段不利于污染物的輸送與稀釋，這類地區(qū)不宜建廠。大氣擴散基礎(chǔ)知識

煙氣抬升高度?H煙氣抬升高度?H煙囪的有效高度H

H=Hs+?HHs?H煙囪的幾何高度煙氣的抬升高度

產(chǎn)生煙云抬升的原因煙云抬升的原因：1煙囪出口處的煙流具有初始動量2出口處煙流溫度高于周圍空氣而產(chǎn)生的凈浮力煙氣本身的因素1環(huán)境大氣因素2下墊面等因素3影響煙云抬升的因素?zé)煔馓倪^程①噴出階段：這個階段主要依靠煙流本身的初始動量向上噴射。②浮升階段：由于煙流的熱力作用，煙氣密度比空氣小，產(chǎn)生浮力上升。③瓦解階段：當(dāng)煙氣上升到一定高度后，煙流與空氣混合，失去動量和浮力隨風(fēng)飄動，發(fā)生較大的波動。④變平階段：這時煙流完全變平，在大氣湍流的作用下，上下左右擴散，使煙流愈擴愈大

煙氣抬升高度?H的估算大氣擴散基礎(chǔ)知識煙氣抬升高度?H的估算煙囪霍蘭德公式1國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的公式2布里吉斯公式3煙氣抬升高度?H的估算1霍蘭德公式煙氣抬升高度?H的估算該式適宜于中性條件；計算不穩(wěn)定條件下的煙氣抬升高度時，煙氣實際抬升高度比計算值增加10%～20%；計算穩(wěn)定條件下的煙氣抬升高度時，煙氣實際抬升高度比計算值減小10%～20%；該式較保守，不適宜計算溫度較高的熱煙氣或高于100m的煙囪的抬升高度。2國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的公式（1）當(dāng)QH≥2100kJ/s，且（Ts-Ta）≥35K時：煙氣抬升高度?H的估算Qv——實際排煙量，m3/s；Hs——煙囪距離地面的幾何高度，m；pa——大氣壓力，hPa（百帕）；n0，n1，n2值為系數(shù)或指數(shù)，查表；u——按指數(shù)關(guān)系換算到煙囪出口處的平均風(fēng)速；QH——煙氣熱釋放率，kJ/s。2國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的公式（2）當(dāng)1700kJ/s＜QH＜2100kJ/s煙氣抬升高度?H的估算22國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的公式（3）當(dāng)QH≤1700kJ/s或者Ts-Ta＜35K時煙氣抬升高度?H的估算煙氣抬升高度?H的估算標(biāo)準(zhǔn)適用性：適用于不穩(wěn)定、中性條件下（3）布里吉斯公式大氣擴散基礎(chǔ)知識煙氣抬升高度計算例題例題某城市火電廠的煙囪高100m，出口內(nèi)徑5m，出口煙氣流速12.7m/s，溫度100℃，流量250m3/s，煙囪出口處的風(fēng)速4m/s，大氣溫度20℃，當(dāng)?shù)卮髿鈮?78.4hPa，試確定煙氣抬升高度及有效高度。2國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的公式（1）當(dāng)QH≥2100kJ/s，且（Ts-Ta）≥35K時：煙氣抬升高度?H的估算Qv——實際排煙量，m