3.1烟气扩散.ppt

大气污染控制工程 李广超 3 烟气的扩散 教学内容 §3.1大气稳定度 §3.2影响烟气扩散的因素 §3.3烟气抬升高度 §3.4污染物浓度的估算 1.教学要求 了解影响烟气扩散的因素(气象条件、下垫面、水陆交界)， 理解并掌握污染物浓度的估算方法。 理解并掌握烟气抬升高度的计算。 2.教学重点 污染物浓度的估算方法、烟气抬升高度。 3.教学难点 影响烟气扩散的因素、污染物浓度的估算。 §3.1大气稳定度 §3.1.1气温的垂直分布 把高度每升高100m气温的变化值称为气温的垂直递减率，用γ表示。 ①递减层结 气温随高度递减，γ0 ②中性层结 气温随高度递减， γ=1 ③等温层结 气温随高度基本不变，γ=0 ④逆温层结 气温随高度递增，γ＜0 §3.1大气稳定度 §3.1.2 干绝热直减率 若存在一小块干空气在大气中作垂直运动，且不与周围空气进行热交换，称为干绝热过程。 把干空气块在绝热过程中，每改变100m，温度改变的数值称为干空气温度的绝热垂直递减率，简称为干绝热直减率。用γd表示 §3.1大气稳定度 §3.1.3 大气稳定度 指大气中任一高度上的空气块在垂直方向上的相对稳定度。 §3.1大气稳定度 §3.1.3 大气稳定度的分类 （1）帕斯奎尔（Pasquill）分类 根据距离地表10m高处的平均风速、太阳辐射强度和云量等常规气象资料，将大气稳定度分为A、B、C、D、E、F六个级别。 A：极不稳定 B：不稳定 C：弱不稳定 D：中性 E：弱稳定 F：稳定 §3.1大气稳定度 §3.1大气稳定度 （2）特纳尔(D.B.tuner) 分类 3.2影响烟气扩散的因素 3.2.1 气象要素对烟气扩散的影响 （1）风 3.2影响烟气扩散的因素 （2）大气湍流 烟囱排出的烟流在随风飘动的过程中，会上下左右摆动，最后消失在大气中，即湍流的结果。 风速越大，湍流越强，污染物的稀释扩散速率就越快，大气污染物的浓度就越低。 3.2影响烟气扩散的因素 (3)大气稳定度与烟流 3.2影响烟气扩散的因素 ①波浪型（looping） 多出现在太阳光较强的晴朗中午，大气处于不稳定状态，对流强烈，微风，伴随较强的热扩散。烟羽由连续及孤立的烟团组成，在上下左右方向上摆动很大，呈波浪形，扩散速度较快，烟团向下风向输送。 ②锥型（coning） 大气处于近中性或弱稳定状态。高空风较大，扩散主要靠热和动力因子作用。烟羽离开排放口一定距离后，中心轴线仍基本保持水平，外形似一个椭圆锥。扩散速度比波浪型低，污染物输送较远。 3.2影响烟气扩散的因素 ③扇型（fanning）(平展型) 在烟囱的出口处于逆温层中，上下层大气均属于强稳定状态，几乎无湍流发生。从上面看，烟羽呈扇形展开，故称扇型。由于烟羽在垂直方向扩散很小，象一条带子飘向远方，因此又称长带型。污染物可传输到较远地方，遇山或高大建筑物阻挡时，污染物不易扩散稀释。当有效源高度很低时，在近距离的地面上会造成严重污染。 ④爬升型（lofting） 多出现在日落后，地面有辐射逆温，大气稳定，而高空受冷空气影响，大气不稳定。烟羽的下侧边缘清晰，呈平直状，而上部出现湍流扩散，又称上扬型。若烟囱高度处于不稳定层时，烟气中污染物不向下扩散，一般来说不会对地面造成污染。 3.2影响烟气扩散的因素 ⑤漫烟型（trapping） 多发生在日出之后的8~10时之间，由于地面增热，低层空气被加热，使下层辐射逆温被逐渐破坏，而此时上层大气仍处于逆温状态。烟囱上面的逆温层就象一个“锅盖”，阻止烟气向上扩散 ，大量下沉，因此又称下喷形。在污染源附近的下风向，地面污染物浓度很高，造成严重污染 。 3.2影响烟气扩散的因素 3.2.2 下垫面对烟气扩散的影响 （1）城市下垫面对烟气扩散的影响 城市下垫面的特点是： ①城市人口密集、工业集中，能耗水平高； ②城市的覆盖物（如建筑、水泥路面等）热容大，白天吸收太阳辐射热，夜间放热缓慢； ③城市上空笼罩着一层烟雾和二氧化碳，使地面有效辐射冷却效应减弱。 3.2影响烟气扩散的因素 (2)地形对大气扩散的影响 3.2影响烟气扩散的因素 3.2.3 水陆交界区对烟气扩散的影响 * * 糟放伏归盗蹿原径熬苯涕嘘趣渍熄衔咯惨铁毁泥照氧西妖慑揩噎悠萎踪拽3.1烟气扩散3.1烟气扩散 栖诡差魔笔膝压斟沪戊隶澈给煽翻球蓑壮树癣谜塌碱卉陇淫颖纫披犬凡吁3.1烟气扩散3.1烟气扩散 养近绘猜告紧江峙伞爷哼紫固抒笺屑遂茨镁句孜彤益肚岸牟煎炔疹晚陈毖3.1烟气扩散3.1烟气扩散 栅赣弊钥石惰