单元三烟气排放控制.ppt

单元三 烟气的排放 学习内容及要求（1） 影响大气污染物扩散的气象因素有哪些？请定性分析各气象因素对大气污染物扩散的影响。 高斯公式应用的条件是什么？应用高斯公式时需要哪些参数？如何估算相应的参数？ 高斯公式怎样简化，以求得高架点源在地面中心线上的污染物浓度？怎样计算地面最大浓度及所在位置？ 学习内容及要求（2） 烟云抬升高度的计算方法及实例； 增加烟气抬升高度的措施； 烟囱高度计算方法； 厂址选择要考虑的因素。 教学安排 一、影响烟气扩散的因素 二、大气污染物浓度的估算 三、烟云抬升高度计算 四、烟囱高度计算及厂址的选择 一、影响烟气扩散的因素 气象条件对烟气扩散的影响 下垫面对烟气扩散的影响 水陆交界处对烟气扩散的影响 气象条件对烟气扩散的影响 1、风：风向、风速 2、大气湍流：大气各种尺度的次生运动 3、气温的垂直分布 4、大气的垂直稳定度 风： 风向和风速 风的形成：风主要由于气压的水平分布不均匀而引起的，而气压的水平分布不均是由温度分布不均造成。 风向和风速 水平(horizontal)方向的空气运动称为风。 （垂直方向－升降气流） 风的来向叫风向（16个方位圆周等分） 风速：单位时间内空气在水平方向上运动距离（2或10min平均） (km/h) F－风力级（0～12级） 风玫瑰图 风速廓线 平均风速随高度的变化： 由于地面对风产生摩擦，起阻碍作用。风会随高度升高而增加。 风速大小对污染的分布影响 无风或风速小，近污染源处地面浓度会高； 风速大，则近地面的污染物浓度会小，而分布的范围增大； 大气湍流 大气不规则的运动。形成原因有两种：机械湍流：由于垂直方向上的风速不均，地面粗糙不平引起热力湍流：由于地面受热不均，或者垂直温度分布不均 大气的湍流运动对气流中的污染物起到强烈混合的作用，促进了烟气的扩散 气温的垂直分布 关于太阳和地面、大气之间热量交换 近地面的气温变化规律 地面吸收太阳辐射能而增温，同时又以长波辐射的形式把热量传递给大气。这种辐射热交换是大气增温的最重要方式。 太阳能 太阳是一个巨大、久远、无尽的能源。 尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量（约为3.75×1026W）的22亿分之一，但已高达173,000TW（1012W），也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤。 太阳、大气和地面的热交换 太阳以紫外线、可见光、红外线的形式辐射热量 太阳辐射加热地球表面 地面长波辐射加热大气 近地层大气温度随地表温度变化 太阳常数 地球在日地平均距离处时，和太阳光垂直的大气上界单位面积每单位时间所接收的所有波长的太阳辐射总能量常以S表示，其值约为：1 370 瓦／米2 太阳辐射的能量主要分布在可见光区和红外区。可见光区占太阳辐射总量的50％，红外区占43％，紫外区只占能量的7％ 太阳辐射在大气中的减弱 而地球大气则是选择性的吸收和辐射体。太阳辐射通过大气时，分别受到大气中的水汽、二氧化碳、微尘、氧和臭氧以及云滴、雾、冰晶、空气分子的吸收、散射、反射等作用，而使投射到大气上界的太阳辐射不能完全到达地面。 假设大气层顶的太阳辐射是100％：30％反射和散射回宇宙；20％被大气吸收；50％被地面吸收 气温的垂直分布规律 气温垂直递减率 r:垂直与地球表面上方向每升高100m 气温变化值. r 计算习题 某气象站测得上午10点 ，下午2点 1.5m 处气温 分别是275K，281K. 离地面 26.5m 处气温分别是 274.75K, 280.5K， 求该大气层上午10点和 下午 2点的气温垂直递减率。 r0 气温随高度递减 出现的场合：少云的白天，太阳辐射强烈 对污染物分布的影响 r0 气温随高度递增 又称为逆温。出现的场合：少云 无风的 夜间，由于地面强烈辐射冷却形成； 高压区空气向低压区沉降时形成的沉降性逆温； r=0 气温随高度基本不变 出现的场合：多云天或阴天；风比较大的日子 对污染物分布的影响 大气垂直稳定度 大气稳定度：大气垂直运动的强弱程度。 气象学家把近地层大气分为稳定、中性和不稳定三种状态。 大气稳定度的判断方法 气温的干绝热垂直递减率rd：小块空气中大气中垂直运动，并且不和周围空气发生热交换，每上升（或下降）100m时，温度降低（升高）的数值，其理论值为 1 度/ 100m 可以利用气温垂直递减率r和干绝热垂直递减率rd来判断大气稳定度。 大气稳定度的判别方法 rrd:气流