大气污染控制工程——烟囱设计(PPT)
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大气污染控制工程集气罩与管道系统的设计副本PPT课件
计，必须要了解吸气罩罩口的气流流动规律。 集气罩口气流流动方式有两种 :一种是吸气口气流的吸人流动，一种
是吹气口气流的吹出流动。
6
第6页/共55页
集气罩的集气机理
吸入气流
1.外部吸气罩罩口气流流动规律
a.速度分布: 等速面的形式确定其分布规律
将吸气口近似视为一个点汇，等速面是
以该点为中心的球面（见图13-2a） ，假设
集气罩的基本类型
密闭罩
4.布置要求 a.设置必要的观察窗、操作门和检修门； b.罩内应保持一定的均衡负压，避免烟尘逸出； c.尽量避开扬尘中心,防止大量物料随气流带至罩口被吸走； d.处理热物料时，应考虑热压对气流运动的影响，通常适当加大密闭罩容积，
吸风点设于罩子顶部最高点。
局部密闭罩
整体密闭罩
17
2
第2页/共55页
净化系统的组成及系统设计的基本内容
• (1) 集气罩:集气罩是用来捕集污染空气的，其性能对净化系 统 的技术经济指标有直接的影响。由于污染源设备结构和生 产操作工艺的不同、集气罩的形式是多种多样的。
• (2)风管:在净化系统中用以输送气流的管道称为风管，通过 风管使系统的设备和部件连成一个整体。
形式：
（1）按罩口气流流动方式分为：吸气式和吹吸式；
（2）按集气罩与污染源的相对位置及适用范围，
可将
吸气式集气罩分为： 密闭罩、排气柜、外
部集气罩、接受式集气罩等。
14
第14页/共55页
集气罩的基本类型
密闭罩
定义：将污染源的局部或整体密闭起来，在罩内保持一定负压，可防 止污染物的任意扩散。 特点：所需排风量最小，控制效果最好，且不受室内气流干扰，设计 中应优先选用。 结构形式：局部密闭罩、 整体密闭罩、大容积密闭罩 1.局部密闭罩 特点：体积小，材料消耗少，操作与检修方便； 适用：产尘点固定、产尘气流速度较小且连续产尘的地点。
是吹气口气流的吹出流动。
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集气罩的集气机理
吸入气流
1.外部吸气罩罩口气流流动规律
a.速度分布: 等速面的形式确定其分布规律
将吸气口近似视为一个点汇，等速面是
以该点为中心的球面（见图13-2a） ，假设
集气罩的基本类型
密闭罩
4.布置要求 a.设置必要的观察窗、操作门和检修门； b.罩内应保持一定的均衡负压，避免烟尘逸出； c.尽量避开扬尘中心,防止大量物料随气流带至罩口被吸走； d.处理热物料时，应考虑热压对气流运动的影响，通常适当加大密闭罩容积，
吸风点设于罩子顶部最高点。
局部密闭罩
整体密闭罩
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净化系统的组成及系统设计的基本内容
• (1) 集气罩:集气罩是用来捕集污染空气的，其性能对净化系 统 的技术经济指标有直接的影响。由于污染源设备结构和生 产操作工艺的不同、集气罩的形式是多种多样的。
• (2)风管:在净化系统中用以输送气流的管道称为风管，通过 风管使系统的设备和部件连成一个整体。
形式：
（1）按罩口气流流动方式分为：吸气式和吹吸式；
（2）按集气罩与污染源的相对位置及适用范围，
可将
吸气式集气罩分为： 密闭罩、排气柜、外
部集气罩、接受式集气罩等。
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集气罩的基本类型
密闭罩
定义：将污染源的局部或整体密闭起来，在罩内保持一定负压，可防 止污染物的任意扩散。 特点：所需排风量最小，控制效果最好，且不受室内气流干扰，设计 中应优先选用。 结构形式：局部密闭罩、 整体密闭罩、大容积密闭罩 1.局部密闭罩 特点：体积小，材料消耗少，操作与检修方便； 适用：产尘点固定、产尘气流速度较小且连续产尘的地点。
大气污染控制工程幻灯片
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• 3.2.5 烟流形状与大气稳定度 的关系
• 波浪型（不稳） • 锥型（中性or弱稳） • 扇型（逆温） • 爬升型（下稳，上不
稳） • 漫烟型（上逆、下不
稳）
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3.3 大气的运动和风
• 3.3.1 引起大气运动的作用力
直接作用力
重力 水平气压梯度力（垂直上与重力基本平衡）
间接作用力
很厚的气层下沉 压缩变扁 顶部增温比底部多
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• 3）平流逆温：暖空气平流到冷地面上而形成 • 4）湍流逆温：低层空气的湍流混合形成
d 下层湍流混合达 d 上层出现过渡层 逆温
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• 5）锋面逆温：冷暖空气团相遇时，由于在锋面温差过
大所形成。
冷、暖气团相遇 暖气上爬，形成锋面
冷暖间逆温
• 能见度表示了大气清洁、透明的程度或大气的混浊程度。 能见度的观测值通常分为10级。
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3.2 大气的热力过程
3.2.1 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
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3.2.2 气温的垂直变
5）若气温随高度增加而递减，γ为正值，反 之为负值。
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6）温度层结：用以表示气温沿高度变化 的曲线。
大气的温度层结分四种类型：
(1)γ>γd，正常分布层结(递减层结)，气 温随高度增加而递减；
(2)γ=γd，中性层结，气温直减率接近1K /100m；
(3)γ=0，等温层结，气温不随高度变化； (4)γ<0，逆温，气温随高度增加而增加。
1）大气的绝热过程与泊松方程
T/T0=(P/P0)0.288
大气污染控制工程烟囱课程设计
济南大学课程设计目录1绪论 (1)1.1我国大气污染现状 (1)1.2大气污染控制的意义 (1)2概述 (2)2.1设计目的 (2)2.2设计任务及要求 (2)2.3《环境空气质量标准》（GB3095-2012） (3)2.4 SO2污染现状 (3)2.5 SO2的危害 (4)3烟囱 (4)3.1烟囱的作用 (4)3.2烟囱设计应注意的问题 (4)3.3烟囱材料分类 (5)3.3.1砖石 (5)3.3.2 混凝土 (5)3.3.3 钢材 (6)3.3.4 隔热材料 (6)3.4本设计所选烟囱材料 (6)3.4.1混凝土材料选择规范 (6)3.5烟囱防腐 (7)4烟囱设计相关计算 (8)4.1出口处烟气速度 (8)4.2烟囱内径 (9)4.3烟囱高度 (10)4.4烟囱的厚度 (10)4.5烟囱的压力损失 (11)5课程设计小结 (11)参考文献 (12)某供暖锅炉烟气排放烟囱设计1绪论1.1我国大气污染现状近年来，中国大气污染物排放总量呈逐年降低态势，部分污染较严重的城市空气质量有所好转，环境质量劣三级城市比例下降，但空气质量达到二级标准城市的比例也在减少，污染仍然很严重。
中国大气污染的主要来源是生活和生产用煤，主要污染物是颗粒物和SO2，部分大城市属煤烟与机动车尾气污染并重类型（如北京、上海、广州等）。
颗粒物是影响中国城市空气质量的主要污染物，SO2污染也保持在较高水平。
老问题还远没解决，新环境污染问题接踵而来。
随着机动车辆迅猛增加，中国部分城市的大气污染特征正在由烟煤型向汽车尾气型转变，NOx、CO呈加重趋势，有些城市已出现光化学烟雾现象，全国形成华中、西南、华东、华南多个酸雨区，多地出现雾霾天气、沙尘暴天气。
自1997年以来，虽然城市质量恶化的趋势有所减缓，部分城市空气质量有所改善，但某些城市大气污染仍较严重，且北方城市重于南方城市。
中国酸雨分布区域广泛，成因复杂。
酸雨出现的区域近年来基本稳定，主要分布在长江以南、青藏高盐以东的广大地区及四川盆地。
大气污染控制技术ppt课件
二氧 化硫 控制 技术
湿法 烟气 脱硫
氧法：回收硫铵法、回收石膏 法、回收硫磺法
钙法：石灰石－石膏法 钠法：中和法、直接利用法、
回收亚硫酸钠法、回收石膏法、 回收硫磺法 镁法 碱式硫酸铝法 磷铵肥法
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
烟尘 粉尘
沉降室
旋风除尘器 湿法除尘器
布袋除尘器
静电除尘器
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
大气 污染 控制 技术
二氧 化硫
烟气脱硫：从烟气中脱除二 氧化硫的技术
一般分类：抛弃法，回收法 按控制技术分类 （1）干法烟气脱硫 （2）湿法烟气脱硫 （3）洁净煤燃烧技术
处理效率，求出 CoCi(1)
口浓度，并判断
C o C s 达标
是否满足排放标
C o C s 不达标
准
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
控制 技术
大纲 要求
熟悉二氧化硫、氮氧化 物尘（烟尘、粉尘）控 制的主要方法
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
主要 大气 污染 控制 技术
主要大气污染物 二氧化硫 氮氧化物 烟（粉）尘
大气污染控制技术 清洁煤燃烧技术 高烟囱排放技术 烟气脱硫、脱硝、除尘技术
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
湿法 烟气 脱硫
氧法：回收硫铵法、回收石膏 法、回收硫磺法
钙法：石灰石－石膏法 钠法：中和法、直接利用法、
回收亚硫酸钠法、回收石膏法、 回收硫磺法 镁法 碱式硫酸铝法 磷铵肥法
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
烟尘 粉尘
沉降室
旋风除尘器 湿法除尘器
布袋除尘器
静电除尘器
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大气 污染 控制 技术
二氧 化硫
烟气脱硫：从烟气中脱除二 氧化硫的技术
一般分类：抛弃法，回收法 按控制技术分类 （1）干法烟气脱硫 （2）湿法烟气脱硫 （3）洁净煤燃烧技术
处理效率，求出 CoCi(1)
口浓度，并判断
C o C s 达标
是否满足排放标
C o C s 不达标
准
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
控制 技术
大纲 要求
熟悉二氧化硫、氮氧化 物尘（烟尘、粉尘）控 制的主要方法
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
主要 大气 污染 控制 技术
主要大气污染物 二氧化硫 氮氧化物 烟（粉）尘
大气污染控制技术 清洁煤燃烧技术 高烟囱排放技术 烟气脱硫、脱硝、除尘技术
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烟囱高度的设计
浙江树人大学《大气污染控制工程》课程设计报告题目：烟囱高度的设计院系：生环学院班级：环境工程081 学生姓名：周建平学号： 200806014126 指导教师：王莉日期：2011 年12 月 4 日目录第一章总论———————————————————————————1第一节设计任务和内容———————————————————————1 第二节基本资料——————————————————————————1 第二章烟囱高度设计的原理和结构—————————————————1第一节烟囱高度设计的原理——————————————————————1 第二节影响烟囱设计高度的因素———————-————————————22.1.1计算公式——————————————————————————22.1.2气象参数——————————————————————————22.1.3烟流出口速度V S———————————————————————22.1.4烟气的干、湿沉降——————————————————————22.1.5烟囱的散热—————————————————————————2第三节烟囱高度的基本结构——————————————————————33.1主体系统———————————————————————————3 第三章烟囱高度计算和平面结构图——————————————————3第一节设计说明————————————————————————————34.1 烟囱高度主要技术参数的确定——————————————————3 第二节烟囱高度尺寸的计算——————————————————————3 第三节平面结构图———————————————————————————4 参考文献———————————————————————————————4第一章 总论众所周知，烟囱本身并不能减少排人大气的污染物数量，但它能使污染物从排放源的局部地区转移到很大的范围内扩散，并利用大气的自净能力使地面污染物浓度控制在人们可以接受的范围内。
大气污染控制工程课件 第4章
1
§1湍流扩散的基本理论
• 一、湍流概念简介 • 扩散的要素
– 风：平流输送为主，风大则湍流大 –湍流：扩散比分子扩散快105～106倍 1、什么是湍流？ 除在水平方向运动外，还会由上、下、左、右方向的
乱运动，风的这种特性和摆动称为大气湍流。（有点 象分子的热运动）
或者说湍流是大气的无规则运动 。 2、湍流与扩散的关系
第4章 大气扩散浓度估算模式
• 1、教学要求 • 要求了解湍流扩散的基本理论，理解和掌握高
斯扩散模式、烟囱高度的设计和厂址的选择。 2、教学重点 • 掌握影响污染物稀释扩散法控制的有关条件； 污染物浓度估算的高斯模式，烟囱高度的设计 方法。 • 3、教学难点 • 污染物稀释扩散法控制，污染物浓度估算的高 斯模式。
增大，两项共同作用的结果必将在某一距离 x 上出现最大浓度 Cmax。
dc 求最大浓度利用求极值的方法，即dx 0 ，作一些近于实际的
假设 y z
const (常数），即σ y、σ z 随 x 增加的倍数相同。
18
由
dc d z
d d
z
Q u y
z
exp
• 利用这些理论进行研究时，常采用数值分析法、现场 研究法和实验室模拟研究法三种方法。理论和方法的 运用不可分割，应该将它们很好地结合在一起，得出 与实际大气污染扩散相符合的计算模式。
6
7
大气湍流与污染物的扩散
• 图a表示烟团在比它尺度小的湍涡作用下，一 边随风迁移，一边受到湍涡的搅扰，边缘不断 与周围空气混合，体积缓慢地膨胀，烟团内部 的浓度也不断地降低。
把湍流想象成是由许多湍涡形成的，湍涡的不规则运 动而形成它与分子运动极为相似。 3.湍流起因有两种形式 ： – 热力：温度垂直分布不均（不稳定） – 机械：垂直方向风速分布不均匀及地面粗糙度
§1湍流扩散的基本理论
• 一、湍流概念简介 • 扩散的要素
– 风：平流输送为主，风大则湍流大 –湍流：扩散比分子扩散快105～106倍 1、什么是湍流？ 除在水平方向运动外，还会由上、下、左、右方向的
乱运动，风的这种特性和摆动称为大气湍流。（有点 象分子的热运动）
或者说湍流是大气的无规则运动 。 2、湍流与扩散的关系
第4章 大气扩散浓度估算模式
• 1、教学要求 • 要求了解湍流扩散的基本理论，理解和掌握高
斯扩散模式、烟囱高度的设计和厂址的选择。 2、教学重点 • 掌握影响污染物稀释扩散法控制的有关条件； 污染物浓度估算的高斯模式，烟囱高度的设计 方法。 • 3、教学难点 • 污染物稀释扩散法控制，污染物浓度估算的高 斯模式。
增大，两项共同作用的结果必将在某一距离 x 上出现最大浓度 Cmax。
dc 求最大浓度利用求极值的方法，即dx 0 ，作一些近于实际的
假设 y z
const (常数），即σ y、σ z 随 x 增加的倍数相同。
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由
dc d z
d d
z
Q u y
z
exp
• 利用这些理论进行研究时，常采用数值分析法、现场 研究法和实验室模拟研究法三种方法。理论和方法的 运用不可分割，应该将它们很好地结合在一起，得出 与实际大气污染扩散相符合的计算模式。
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7
大气湍流与污染物的扩散
• 图a表示烟团在比它尺度小的湍涡作用下，一 边随风迁移，一边受到湍涡的搅扰，边缘不断 与周围空气混合，体积缓慢地膨胀，烟团内部 的浓度也不断地降低。
把湍流想象成是由许多湍涡形成的，湍涡的不规则运 动而形成它与分子运动极为相似。 3.湍流起因有两种形式 ： – 热力：温度垂直分布不均（不稳定） – 机械：垂直方向风速分布不均匀及地面粗糙度
大气污染控制工程——烟囱设计(PPT)..
阳煤电厂
40.5
武乡电厂
2×60
漳泽电厂
84
长
山西漳山发电有限责任公司
2×30+2×60
治
市
容海电厂
2×13.5
王曲电厂
2×60
国家“西电东送”北通道重点工程项目之 一
潞安余吾电厂
2×13.5
阳城电厂
6×35+2×60 向江苏送电
电厂分布情况
永皓电厂
2×5
神头一电厂 神头二电厂
120 2×50
向本省和京津唐地区供电 向本省和京津唐地区供电
4 729.41m 9.2 3.14
10.05m
10m
结果讨论
（1）浓度限制及背景值取值 （2）扩散参数选取 （3）耗煤量 （4）脱硫效率
Hs
2.718
2 193.78 103
3.14 6.130.06
0.038
0.75
H
580 H
7
计算实例
联立（5）和（7）
H
9.35 H s 23
H s 608 H
H 350.4m 350m
H
s
229.6m
4. 经济损失
平均环境污染损失为13.78元/吨煤 平均生态破坏经济损失为50.45 元/吨煤
所在市
太 原 市
大 同
电厂名称 大唐太原第二热电厂 国电太原第一热电厂
晋阳发电 西山热电太原
太钢电厂 太原刚玉东山热电有限公司
古交电厂(兴能一、二期) 国投大同云峰电厂 塔山电厂 同煤电厂 大能电厂 （大同一电厂）
《大气污染控制工程》PPT课件
体密闭罩和大容积密闭罩等。
集气罩布局
布局： 可以安装在污染源的上方、下方或侧面 ---对生产工艺不能产生影响。
（1）密闭罩 P318
将污染物发生源的 局部或整体密闭。
原理是，使污染物 扩散限制在一个很 小的密闭空间，并 通过从罩子排出一 定量的空气，使罩 内保持一定的负压， 让罩外的空气经罩 上的缝隙流入罩内， 以防治污染物外逸 的目的。
取最大换气量L
(2)气流的组织
送风口应设在有害物质浓度较小的区域； 排风口应设在污染源附近或有害物质浓度
高的区域，尽可能排到室外。 废气流不能途径工人岗位。
(2)气流的组织
全面通风
全面通风没有净化废气，排出室外污染大气 ---直接作用：保护职工的身体健康，而不
是“保护环境” ---不是气态污染物控制的首选方案，首选
“局部通风”。 还可理解为是局部通风之后没有办法的办法
12.1.2 局部通风
--用集气装置将污染源排放的污染气体收 集起来，通过净化之后排放到室外
局部排气净化系统 P315
(1)集气罩：收集废气的罩---污染物捕集装置 --其性能的好坏对净化系统的技术经济指标 和净化效果有直接的影响。
(2)风管：通风管道---输送气体的管道。通过 风管将整个净化系统连成一体。
12.1.1 全面通风
(1)全面通风换气量L(m3/h) ——保证室内空气中污染物浓度不超标 污染物浓度=
m(散发量)/L（流量）+清洁空气中该污染物浓度C0 ≤污染物环境浓度标准Cb m/L+C0 ≤ Cb L≥m/（Cb-C0）
L≥m/（Cb-C0）
有多种污染物时，分别计算，取其中最大 值作车间的全面换气量。
集气罩布局
布局： 可以安装在污染源的上方、下方或侧面 ---对生产工艺不能产生影响。
（1）密闭罩 P318
将污染物发生源的 局部或整体密闭。
原理是，使污染物 扩散限制在一个很 小的密闭空间，并 通过从罩子排出一 定量的空气，使罩 内保持一定的负压， 让罩外的空气经罩 上的缝隙流入罩内， 以防治污染物外逸 的目的。
取最大换气量L
(2)气流的组织
送风口应设在有害物质浓度较小的区域； 排风口应设在污染源附近或有害物质浓度
高的区域，尽可能排到室外。 废气流不能途径工人岗位。
(2)气流的组织
全面通风
全面通风没有净化废气，排出室外污染大气 ---直接作用：保护职工的身体健康，而不
是“保护环境” ---不是气态污染物控制的首选方案，首选
“局部通风”。 还可理解为是局部通风之后没有办法的办法
12.1.2 局部通风
--用集气装置将污染源排放的污染气体收 集起来，通过净化之后排放到室外
局部排气净化系统 P315
(1)集气罩：收集废气的罩---污染物捕集装置 --其性能的好坏对净化系统的技术经济指标 和净化效果有直接的影响。
(2)风管：通风管道---输送气体的管道。通过 风管将整个净化系统连成一体。
12.1.1 全面通风
(1)全面通风换气量L(m3/h) ——保证室内空气中污染物浓度不超标 污染物浓度=
m(散发量)/L（流量）+清洁空气中该污染物浓度C0 ≤污染物环境浓度标准Cb m/L+C0 ≤ Cb L≥m/（Cb-C0）
L≥m/（Cb-C0）
有多种污染物时，分别计算，取其中最大 值作车间的全面换气量。
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1
0.25
6.13m / s
389 278 .8 kW 64742 kW 21000 kW 389
2 1 2
烟气热释放率
QH 0.35 895 .2 729 .41
H 1.427 64742
3
H s 3 6.13 9.35 H s 3 5
所用煤为晋华宫矿煤
成分见下表
计算实例
项目 Mad 工业分析 Vdaf Aar Car Har Oar 元素分析 Nar 单位 % % % % % % % % % % KJ/kg SiO2 灰分分析 Al2O3 Fe2O3 CaO % % % % 晋华宫矿煤 14.1 34.52 15.18 65.2 4.21 6.43 0.88 0.7 7.4 15.18 25080 58.61 20.09 10.7 1.54
生态环境影响
1. 水污染
开采1吨煤直接破坏2.48 吨水资源 每年开采的5亿吨煤，破坏的水资源相当于山西省整个引黄工程的总引水量
2. 大气污 染
煤烟型大气污染：以二氧化硫和烟尘为主
3. 土地资源严重破坏
截2004年，山西省矿区面积累计已达8000平方公里，其中采空区面积达5000 平方公里，引起和潜在严重地质灾害的区域约2940平方公里
总云量/低云量符合（5~7）/4条件，查表4-5得太阳辐射等级数为0，地面风速 为2.9m/s，查表4-6得大气稳定度等级为D级。
扩散参数的确定
对于城市远郊区，D稳定度按向不稳定方向提半级计算，则按C~D计算。
σy、σz值与排烟下风向距离有关。比值若取0.5则不保险，取1.0则太保守，本 计算中先取0.75，计算出烟囱高度及抬升高度后再检验。
z 410.1 0.64 y 642.0
xmax 9553 .9m， y 0.189369 9553 .90.886940 642.0
2Q z 2 193.78103 max 0.64mg / m3 0.008mg / m3 2 u H e y 3.14 6.13 580 2.7183
计算实例
烟囱高度的计算
SO2排放源强的计算（脱硫效率按85%计，SOX中SO2占97%）
2 150104 106 Q 2 1 - 85% 0.7% 97% 193.78g / s 365 24 3600
烟囱出口处平均风速计算： 中性条件下城市远郊区D取0.25
200 u 2.9 10
6.49 5.94 0.2m3 / kg 7.68m3 / kg
QV 95 7.68m3 / s 729.41m3 / s
实际烟气量
实际排烟率
计算实例
大气稳定度的计算
观测时间为10月下旬，太阳倾角为-12°
太阳高度角的计算：
h0 arcsinsin 40sin12 cos40cos12cos1517 113 300 8.46
120
27 27 4.95 9.75 4.95 54 120 12.8 42 120 2×30 水电 水电 主要承担山西电网的调峰、填谷任务 风电 水电 风电
设计计算书
—以大同二电厂二期工程设为例
计算方法
1.地面最大浓度
烟囱高度的设计不仅要满足在建设项目投产后，大气污染物在一定范围内不允 许超过环境目标浓度值，另一方面还要考虑造价的影响。通常有两种途径进行计 算：按地面最大浓度公式和地面绝对最大浓度公式计算。这里采用前者，计算公 式为： 2Q Hs z H 1 eu为
计算实例
烟气速度及烟囱内径的计算
排气筒出口烟气速度不低于出口高度风速的1.5倍算，烟气速度约为9.2m/s，
D
4QV 4 729 .41 m 10.05 m 10m 9.2 3.14
s
结果讨论
（1）浓度限制及背景值取值 （2）扩散参数选取 （3）耗煤量 （4）脱硫效率
4. 经济损失
平均环境污染损失为13.78元/吨煤 平均生态破坏经济损失为50.45 元/吨煤
电厂分布情况
所在市 电厂名称 大唐太原第二热电厂 国电太原第一热电厂 晋阳发电
太 原 市
装机容量（万kW） 3×20+2×30 4×30 5 3×5 2×30 2×1.2 2×30+2×60
备注
西山热电太原 太钢电厂 太原刚玉东山热电有限公司 古交电厂(兴能一、二期)
烟囱设计汇报
汇报人：
设计说明书
山西煤炭资源及电厂概 况
山西煤炭资源
得天独厚的煤炭资源
1. 储量大
保有储量2613亿t，占全国的27% 占山西省面积的40.4%
2. 形成
成煤时代主要在古生代 石炭二叠系、侏罗系、部分第三系
3. 煤种优质
低硫、低灰、高发热量 14个牌号的煤种，由其是大同的动力煤，阳泉、晋城的无烟煤
n1 H n0QH H s 2 u 1 2 n
计算步骤
1.燃烧的计算：根据耗煤量确定排烟率QV
2.确定大气稳定度 3.选择气象参数
σy、σz值与排烟下风向距离有关，近似取0.75
4.计算SO2排放源强 5.烟囱出口处风速的确定
与烟囱几何高度有关，大于200m时Z2取200m
6.联立方程组求解Hs与ΔH
国电高家堡风电
安平电厂 晋 中 市 榆次热电 大唐国际运城发电有限公司 运城关铝热电有限公司 榆社电厂
4.95
2×15 80 60 2×60 2×20
风电
电厂分布情况
同华电厂
保德电厂 广宇电厂 繁峙云雾峪风电 忻 州 市 神池霸业梁 华能宁武风电 万家寨水电 河曲电厂 天桥水电 龙口水电 西龙池抽水蓄能电站 临 汾 市 侯马晋田热电厂 山西兆光发电有限责任公司 10 2×30+2×60 向山西南网供电 临汾热电
2 H 9.35H s 3 H s 608 H
H 350.4m 350m H s 229.6m 230m
检验扩散参数并计算地面最大浓度
垂直扩散参数
z
x max
H 580 m 410.1m 2 2
按表4-8幂指数计算，在C~D稳定度
理论需氧量/mol 54.33 21.05 20.09 0.22 0 0
22.4 3 m / kg 5.94 m 3 / kg 1000
理论需氧量 理论烟气量
54.33 21.05 0.22 - 20.09mol/ kg 55.51mol/ kg
265 .34
54.33 21.05 4.11 0.22 0.315 55.51 3.78mol/ kg 289.85mol/ kg
7.校验扩散参数的选取并计算地面最大浓度
计算实例
原始资料
装机容量：2×60万kw 耗煤量：年消耗原煤150万吨/每台
环境条件：
厂区建在大同市南郊区，属于远郊区，周围10km内地势较平坦且无其他污染源 多年平均风速为2.9m/s 年平均气压为895.2hpa 年平均气温为278.8K 空气过剩系数为1.4，烟气出口温度为389K
国投大同云峰电厂
塔山电厂 同煤电厂
大
同
2×13.5
2×60 4×5 2×13.5
大能电厂 （大同一电厂）
电厂分布情况
南煤龙川
阳光电厂 阳 泉 市 河坡电厂 阳泉市 阳煤电厂 武乡电厂 漳泽电厂 长 治 市 容海电厂 王曲电厂 潞安余吾电厂 阳城电厂 2×13.5 2×60 2×13.5 6×35+2×60 向江苏送电 山西漳山发电有限责任公司 30 40.5 2×60 84 2×30+2×60 山西国阳新能股份有限公司第三 热电厂
2.ΔH的计算
ΔH的计算依赖于Hs，不能再Hs未知时计算。因此建立如下联立方程组确定Hs 和ΔH，同时求解Hs和ΔH： 2Q Hs z H eu 0 b y
H f 烟气参数，气象参数， 排气筒参数
选定GB/T 13201-91中的经验公式：
Sar
Mar Aar 低位发热量
计算实例
燃烧的计算
耗煤量
2 150104 t / h 342t / h 95kg / s 365 24
质量/g C H O S N H2O 652 42.1 643 7 8.8 74
物质的量/mol 54.33 42.1 40.19 0.22 0.63 4.11
根据《环境空气质量标准GB3905-2012》大气二级标准为环境目标值，采用年 均浓度限值0.06mg/m3。
Hs 2 193.78103 0.75 H 580 H 7 2.718 3.14 6.13 0.06 0.038
计算实例
联立（5）和（7）
2×13.5
120 6 向阳泉市及平定县采暖供热
国家“西电东送”北通道重点工程项目之 一
电厂分布情况
永皓电厂 神头一电厂 神头二电厂 朔 州 市 平朔煤矸石发电有限公司 小五台风电 败虎堡风电 国电洁能有限公司右玉 2×5+2×30 4.125 3.375 4.95 风电 风电 风电 格瑞特煤矸石综合利用电厂 2×5 120 2×50 2×13.5 向本省和京津唐地区供电 向本省和京津唐地区供电
0.25
6.13m / s
389 278 .8 kW 64742 kW 21000 kW 389
2 1 2
烟气热释放率
QH 0.35 895 .2 729 .41
H 1.427 64742
3
H s 3 6.13 9.35 H s 3 5
所用煤为晋华宫矿煤
成分见下表
计算实例
项目 Mad 工业分析 Vdaf Aar Car Har Oar 元素分析 Nar 单位 % % % % % % % % % % KJ/kg SiO2 灰分分析 Al2O3 Fe2O3 CaO % % % % 晋华宫矿煤 14.1 34.52 15.18 65.2 4.21 6.43 0.88 0.7 7.4 15.18 25080 58.61 20.09 10.7 1.54
生态环境影响
1. 水污染
开采1吨煤直接破坏2.48 吨水资源 每年开采的5亿吨煤，破坏的水资源相当于山西省整个引黄工程的总引水量
2. 大气污 染
煤烟型大气污染：以二氧化硫和烟尘为主
3. 土地资源严重破坏
截2004年，山西省矿区面积累计已达8000平方公里，其中采空区面积达5000 平方公里，引起和潜在严重地质灾害的区域约2940平方公里
总云量/低云量符合（5~7）/4条件，查表4-5得太阳辐射等级数为0，地面风速 为2.9m/s，查表4-6得大气稳定度等级为D级。
扩散参数的确定
对于城市远郊区，D稳定度按向不稳定方向提半级计算，则按C~D计算。
σy、σz值与排烟下风向距离有关。比值若取0.5则不保险，取1.0则太保守，本 计算中先取0.75，计算出烟囱高度及抬升高度后再检验。
z 410.1 0.64 y 642.0
xmax 9553 .9m， y 0.189369 9553 .90.886940 642.0
2Q z 2 193.78103 max 0.64mg / m3 0.008mg / m3 2 u H e y 3.14 6.13 580 2.7183
计算实例
烟囱高度的计算
SO2排放源强的计算（脱硫效率按85%计，SOX中SO2占97%）
2 150104 106 Q 2 1 - 85% 0.7% 97% 193.78g / s 365 24 3600
烟囱出口处平均风速计算： 中性条件下城市远郊区D取0.25
200 u 2.9 10
6.49 5.94 0.2m3 / kg 7.68m3 / kg
QV 95 7.68m3 / s 729.41m3 / s
实际烟气量
实际排烟率
计算实例
大气稳定度的计算
观测时间为10月下旬，太阳倾角为-12°
太阳高度角的计算：
h0 arcsinsin 40sin12 cos40cos12cos1517 113 300 8.46
120
27 27 4.95 9.75 4.95 54 120 12.8 42 120 2×30 水电 水电 主要承担山西电网的调峰、填谷任务 风电 水电 风电
设计计算书
—以大同二电厂二期工程设为例
计算方法
1.地面最大浓度
烟囱高度的设计不仅要满足在建设项目投产后，大气污染物在一定范围内不允 许超过环境目标浓度值，另一方面还要考虑造价的影响。通常有两种途径进行计 算：按地面最大浓度公式和地面绝对最大浓度公式计算。这里采用前者，计算公 式为： 2Q Hs z H 1 eu为
计算实例
烟气速度及烟囱内径的计算
排气筒出口烟气速度不低于出口高度风速的1.5倍算，烟气速度约为9.2m/s，
D
4QV 4 729 .41 m 10.05 m 10m 9.2 3.14
s
结果讨论
（1）浓度限制及背景值取值 （2）扩散参数选取 （3）耗煤量 （4）脱硫效率
4. 经济损失
平均环境污染损失为13.78元/吨煤 平均生态破坏经济损失为50.45 元/吨煤
电厂分布情况
所在市 电厂名称 大唐太原第二热电厂 国电太原第一热电厂 晋阳发电
太 原 市
装机容量（万kW） 3×20+2×30 4×30 5 3×5 2×30 2×1.2 2×30+2×60
备注
西山热电太原 太钢电厂 太原刚玉东山热电有限公司 古交电厂(兴能一、二期)
烟囱设计汇报
汇报人：
设计说明书
山西煤炭资源及电厂概 况
山西煤炭资源
得天独厚的煤炭资源
1. 储量大
保有储量2613亿t，占全国的27% 占山西省面积的40.4%
2. 形成
成煤时代主要在古生代 石炭二叠系、侏罗系、部分第三系
3. 煤种优质
低硫、低灰、高发热量 14个牌号的煤种，由其是大同的动力煤，阳泉、晋城的无烟煤
n1 H n0QH H s 2 u 1 2 n
计算步骤
1.燃烧的计算：根据耗煤量确定排烟率QV
2.确定大气稳定度 3.选择气象参数
σy、σz值与排烟下风向距离有关，近似取0.75
4.计算SO2排放源强 5.烟囱出口处风速的确定
与烟囱几何高度有关，大于200m时Z2取200m
6.联立方程组求解Hs与ΔH
国电高家堡风电
安平电厂 晋 中 市 榆次热电 大唐国际运城发电有限公司 运城关铝热电有限公司 榆社电厂
4.95
2×15 80 60 2×60 2×20
风电
电厂分布情况
同华电厂
保德电厂 广宇电厂 繁峙云雾峪风电 忻 州 市 神池霸业梁 华能宁武风电 万家寨水电 河曲电厂 天桥水电 龙口水电 西龙池抽水蓄能电站 临 汾 市 侯马晋田热电厂 山西兆光发电有限责任公司 10 2×30+2×60 向山西南网供电 临汾热电
2 H 9.35H s 3 H s 608 H
H 350.4m 350m H s 229.6m 230m
检验扩散参数并计算地面最大浓度
垂直扩散参数
z
x max
H 580 m 410.1m 2 2
按表4-8幂指数计算，在C~D稳定度
理论需氧量/mol 54.33 21.05 20.09 0.22 0 0
22.4 3 m / kg 5.94 m 3 / kg 1000
理论需氧量 理论烟气量
54.33 21.05 0.22 - 20.09mol/ kg 55.51mol/ kg
265 .34
54.33 21.05 4.11 0.22 0.315 55.51 3.78mol/ kg 289.85mol/ kg
7.校验扩散参数的选取并计算地面最大浓度
计算实例
原始资料
装机容量：2×60万kw 耗煤量：年消耗原煤150万吨/每台
环境条件：
厂区建在大同市南郊区，属于远郊区，周围10km内地势较平坦且无其他污染源 多年平均风速为2.9m/s 年平均气压为895.2hpa 年平均气温为278.8K 空气过剩系数为1.4，烟气出口温度为389K
国投大同云峰电厂
塔山电厂 同煤电厂
大
同
2×13.5
2×60 4×5 2×13.5
大能电厂 （大同一电厂）
电厂分布情况
南煤龙川
阳光电厂 阳 泉 市 河坡电厂 阳泉市 阳煤电厂 武乡电厂 漳泽电厂 长 治 市 容海电厂 王曲电厂 潞安余吾电厂 阳城电厂 2×13.5 2×60 2×13.5 6×35+2×60 向江苏送电 山西漳山发电有限责任公司 30 40.5 2×60 84 2×30+2×60 山西国阳新能股份有限公司第三 热电厂
2.ΔH的计算
ΔH的计算依赖于Hs，不能再Hs未知时计算。因此建立如下联立方程组确定Hs 和ΔH，同时求解Hs和ΔH： 2Q Hs z H eu 0 b y
H f 烟气参数，气象参数， 排气筒参数
选定GB/T 13201-91中的经验公式：
Sar
Mar Aar 低位发热量
计算实例
燃烧的计算
耗煤量
2 150104 t / h 342t / h 95kg / s 365 24
质量/g C H O S N H2O 652 42.1 643 7 8.8 74
物质的量/mol 54.33 42.1 40.19 0.22 0.63 4.11
根据《环境空气质量标准GB3905-2012》大气二级标准为环境目标值，采用年 均浓度限值0.06mg/m3。
Hs 2 193.78103 0.75 H 580 H 7 2.718 3.14 6.13 0.06 0.038
计算实例
联立（5）和（7）
2×13.5
120 6 向阳泉市及平定县采暖供热
国家“西电东送”北通道重点工程项目之 一
电厂分布情况
永皓电厂 神头一电厂 神头二电厂 朔 州 市 平朔煤矸石发电有限公司 小五台风电 败虎堡风电 国电洁能有限公司右玉 2×5+2×30 4.125 3.375 4.95 风电 风电 风电 格瑞特煤矸石综合利用电厂 2×5 120 2×50 2×13.5 向本省和京津唐地区供电 向本省和京津唐地区供电