烟囱高度的设计

1. 烟囱高度的设计 • 烟囱高度的计算 要求： • （1）达到稀释扩散的作用 • （2）造价最低，造价正比于HS2 • （3）地面浓度不超标

2. 在0.5～1.0之间取 － 本低浓度 － 标准浓度 烟囱高度的计算 • 按地面最大浓度计算

3. (4-10) 烟囱高度的计算 • 按地面绝对最大浓度计算

4. 1． （代入 ） 2． （危险风速） 此时 代入下式可得 烟囱高度的计算 • 按地面绝对最大浓度计算

5. 烟囱高度的计算 • 按一定保证率的计算法 • 取上述两种情况之间一定保证率下的平均风速和扩散参数 • P值法 • 国标《制定地方大气污染物排放标准的技术方法》（GB/T 13201-91）

6. 烟囱设计中的几个问题 • 上述计算公式按锥形高斯模式导出，在逆温较强的地区，需要用封闭型或熏烟型模式校核 • 烟气抬升高度的选取 • 优先采用国家标准（GB/T 13201-91）中的推荐公式 • 防止出现烟流下洗、下沉现象 • Hs≮从属建筑物高度的2倍 • 烟囱出口烟气流速v≮出口处平均风速的1.5倍 • V＝20～30m/s，烟温Ts>100℃。 • Hs不得低于《大气污染物综合排放标准》（GB16297－1996）或行业标准中规定的烟囱高度

7. 烟囱设计示例 • 南京市某开发区某污染源SO2排放量为80g/s，烟气流量为265m3/s，烟气温度为418K，大气温度为293K。这一地区的SO2本底浓度为0.05mg/m3，设σz/σy＝0.5，地面平均风速u10＝3m/s，稳定度参数m=0.25，试按《环境空气质量标准》（GB3095－1996）的二级标准来设计烟囱的高度和出口直径。

8. 方法一：按地面最大浓度计算 • 烟流抬升高度 • 热释放率 • 烟囱出口风速 • 选择烟气抬升公式 按城市及近郊区条件，参考表4－2，取n=1.303，n1=1/3，n2=2/3，代入P91（4－22）得

9. ＝ 方法一：按地面最大浓度计算 • 计算烟囱几何高度 《环境空气质量标准》的二级标准限值为0.06mg/m3（年均），代入P109（4－62） 采用牛顿切线法迭代：Hs1＝160， Hs2＝182.6， Hs3＝182.7， 取Hs＝183m

10. 方法一：按地面最大浓度计算 • 计算烟囱出口 内径 烟囱出口烟气流速不应低于该高度处平均风速的1.5倍 ，即：v≥1.5×1.687×1830.25=9.31m/s； 但为保证烟气顺利抬升，出口流速应在20~30m/s。取v=20m/s，则有 实际直径可取为4.0m。

11. 方法二：按地面绝对最大浓度计算 • 计算烟囱几何高度 代入数据，整理得： 即 Hs≥183.3m，取Hs＝184m • 危险风速＝6.97m/s；此时地面风速＝3.36m/s。 v取20m/s，大于危险风速的1.5倍，则D可取4.0m

12. 方法三：P值法 • 最大允许排放率Q Q＝80g/s＝288kg/h＝0.288t/h • 污染物点源排放控制系数P P＝βPic0 其中β为点源调整系数，可取β＝1； Pi为地理区域性点源排放控制系数，可查表，对于南京总量控制区域， Pi＝50～75； c0为环境空气质量标准中的日平均限值，mg/m3。 取Pi＝50， c0＝0.15 mg/m3 P＝1×50×0.15＝7.5t/(h.m2）

13. 方法三：P值法 • 计算烟囱几何高度 代入数据，即 采用牛顿切线法迭代：Hs1＝100， Hs2＝61.5， Hs3＝63.43， Hs4＝63.44，取Hs＝64m

14. 结果分析与讨论 • 《大气污染物综合排放标准》（GB16297－1996）中规定的烟囱高度Hs≥130m （按外推法计算） • 方法一与方法二计算结果可行；方法三计算结果不可行。 • 问题一：为何方法一与方法二计算结果相近？ • 问题二：方法三计算结果为何与方法一、方法二计算结果相差很大？ • 问题三：采用方法一和方法二计算时c0能采用环境质量标准中的日平均限值和小时平均限值吗？

15. 新污染源大气污染物排放限值（摘自GB16297-1996)新污染源大气污染物排放限值（摘自GB16297-1996)