典型北方滨海核电厂温排水混合区边缘温升限值研究

随着我国电力事业的快速发展,电厂循环冷却水(温排水)的余热排放对受纳水体生态环境造成的负面热影响(即热污染)已日益引起社会关注。基于国内现有的温排水排放控制标准可执行性不强的现状,对我国电厂温排水的热污染控制标准的基础技术要素——温排水混合区边缘温升限值进行了研究。以我国北方某典型滨海核电厂址邻近海域的代表性海洋生物为研究对象,以各季节不同受试物种最大临界温度(CTM)的统计分析结果,作为确定该厂址温排水混合区边缘温升限值的主要依据。并结合法规调研法,最终确定该典型滨海核电厂址温排水混合区边缘温升限值的推荐值为3.6℃。     

我国典型核电厂址海域中广域性鱼类的热耐受性研究

开展温排水对受纳水体中海洋生物的热耐受性研究,是温排水环境影响评价及其排放控制标准建立和完善的必要环节和重要依据。本文以红沿河、石岛湾、三门和台山4个典型核电厂址邻近海域作为研究区域,选取典型核电厂址海域内共有的广域性鱼类（即矛尾鰕虎鱼（chaeturichthys stigmatias））,通过受控实验研究目标鱼类的高起始致死温度及不同季节中温升速率对其耐温能力即最高临界温度的影响。试验结果表明:温升速率对不同厂址海域捕获的矛尾鰕虎鱼在不同季节的最大临界温度（critical temperature maximum,CTM）的影响规律不同;CTM和24 h高起始致死温度（upper incipient lethal temperature,UILT₅₀）与试验起始温度成正比;同一物种CTM的主要影响因素除了温升速率、试验起始温度,还有物种个体大小、生长发育阶段等其他关键因素;相同条件下矛尾鰕虎鱼的CTM均高于其24 hUILT₅₀。     

核电厂温排水混合区边缘的温升限值研究——以某核电厂为例

设核电厂址附近海域的表层海水温度自然变化幅度为ΔT0(某指定时间段内),若该海域内主要水生物在特定时间段内温度变化ΔT2受到的影响可以接受,则混合区边缘的温升限值可定为ΔT1,三者关系为ΔT1=ΔT2-ΔT0.按上述关系推得我国某核电厂温排水混合区边缘的温升限值为3.06℃.     

基于现场观测数据的三门核电站冬季温排水时空特征分析

基于2022年冬季三门湾海域20个定点站和2条走航测线的水温观测数据,分析了三门核电站冬季温排水的时空特征。受温排水影响,冬季观测海域表层水温通常为10 ℃～19 ℃。从垂向上看,位于排水口东侧的分层水温测站存在温度层化,表底温差平均值在大、小潮期间分别为0.16 ℃～1.21 ℃和0.51 ℃～2.37 ℃,小潮期间温度层化较强且持续时间较大潮期间长3～13 h;其余分层水温测站的水体总体呈混合均匀状态。涨急和涨憩时刻,温排水主要被限制在排水口外较小的区域,并向北经猫头水道进入蛇蟠水道;落急和落憩时刻,温排水则向南影响南部滩涂及其以东海域。以1 ℃温升为标准,涨潮时段温排水最远可影响到排水口西北约3 km处,落潮时段温排水最远可影响到排水口东南约5 km处。三门核电厂址以南各测站小潮期典型潮时水温通常比大潮期高0.5 ℃～5.0 ℃,说明三门核电站以南海域在小潮期受温排水的影响更大。     

大气污染物综合排放标准的编制技术方法

我国《大气污染综合排放标准》规定了33种大气污染物的排放限值和执行要求。标准提出了一个污染源必须同时遵守最高允许排放浓度;最高允许排放速率和无组织排放监控浓度限值三项限制指标。以众多企业的排放数据和“最佳实用治理技术”为依据制定排放浓度限值;以环境质量要求和全国大部分地区的中性气象条件为依据,经计算后确定排放速率限值;以污染源周界环境空气浓度达到质量标准要求确定无组织排放限值。经过一定范围的调查检验后,表明该标准具有基本适宜的宽严程度。     

核电厂温排水融冰预测及影响评估

渤海辽东湾附近海域在严寒季节海冰分布广泛,核电厂向受纳海域排放的温排水带有大量乏热,将导致海域内水温升高而引起海冰融化。某核电厂址西侧海域有一斑海豹国家自然保护区,电厂温排水及其融冰效应可能影响斑海豹的生存、繁殖环境。文章根据核电厂温排水融冰模型对其融冰量的预测和环境影响分析,表明了电厂温排水对斑海豹保护区的影响是在较小范围内的。     

秦山核电二期扩建工程温排水问题审评

核电厂是利用饱和高温蒸汽推动汽轮机做功,实现将蒸汽热能转化为机械功,并最终转化为电能的装置。运行过程中产生的剩余热量通过循环水系统排放大海(滨海电厂),会对排水口周围的海域生态、渔业、航道等产生影响。本文论述了秦山核电二期扩建工程(以下简称"扩建工程")温排水问题的审评过程以及审评中关注的取、排水口布置合理性,温排水导致温升范围,温排水对生态环境、渔业的影响,扩建工程与秦山核电基地其他机组之间的相互影响等一系列问题进行了阐述。     

基于热环境容量的滨海电厂温排放控制模拟研究

阐述了受纳水体热环境容量的内涵,提出了基于热环境容量评价指标与热环境容量模拟的滨海电厂温排放控制方法。以黄茅海海域为例,在潮流数值模拟基础上建立了热环境容量数学模型,并结合水质与生态要求获取了三个控制指标。采用模型试算法,确定了该海域目前的热环境容量为1 725 m3"℃/s,在建核电厂投运后排热量为1 500 m3"℃/s,满足相应的热环境容量要求。研究结果可为温排放的统筹管理和海域资源的阶梯开发提供技术支撑。     

热污染的影响及其预测预报

一、前 言 把温度上升了的冷却循环水直接排放到环境水圈中时,就称为温排水.当有高于环境水体温度4℃以上的热废水持续流入时,就可以认为该水体受到了热污染. 当工矿企业把热废水(或温排水,下同)直接排放到水体时,其能量就以热的形式加     

河南省餐饮油烟污染控制指标及排放限值探讨

分析河南省餐饮业的规模、分布及油烟污染物成分特征,从环保政策、监管、监测及指标替代性等几个方面分析,选择油烟和非甲烷总烃作为餐饮业油烟污染物控制因子。结合实测数据和国内先进研究经验,确定餐饮业油烟和非甲烷总烃的排放限值,考虑到河南省不同区域大气环境质量污染防治目标与压力,确定小型餐饮服务单位油烟排放限值执行1.5 mg/m~3,中、大型餐饮服务单位油烟排放限值执行1.0 mg/m~3,非甲烷总烃最高允许排放浓度设定为10.0 mg/m~3。并规范油烟净化设施及油烟排放口的监督管理。不仅能促进河南省油烟污染物的减排,而且促使河南省蓝天行动计划和大气污染防治攻坚战目标的实现。     

MTO/FCC反应器高温高压设备隔热衬里对金属壳体温度分布的影响

MTO/FCC反应器高温高压设备的隔热衬里发生局部开裂或破碎时,该部分衬里将保持全部或部分隔热功能。以衬里的破坏厚度和破坏高度作为控制变量,研究衬里破坏程度对衬里-金属结构温度分布的影响。结果表明:设计温度为750℃时,随着衬里破坏厚度和破坏高度的增加,衬里-金属结构温度逐渐升高,且存在温度上限;当衬里设备存在"施工缝"缺陷时,随着衬里破坏厚度的增加,衬里-金属结构的温度增高,最大温度为546℃;当衬里破坏厚度超过80%时,金属壳体最高温度为346℃,验证了国外手册中衬里破坏决策书选取350℃为极限温度条件的科学性和适用性。     

基于地表水源热泵尾水排放的江河热环境容量研究

运用FLUENT软件对重庆市洪崖洞水源热泵系统尾水排入受纳水域的过程进行二维数值模拟,选取FLUENT中非耦合、隐式求解器对模型内的定常流动进行求解,得出受纳水域受水源热泵系统温排水影响后的温度梯度和温升面积。在温排水流量为4 500 m3/h、温差为6℃的条件下,得出受纳水域温升值超过1℃的水域面积约为1 600 m2,为模拟江河水域面积的2.0%。选取1℃温升值作为温升带边界控制值,在热泵系统最大负荷工况下,计算得出受纳水域的热环境容量为312.5(m.3℃)/s,剩余热环境容量为306.25(m.3℃)/s。根据地表水环境质量标准,该工程温排水量小于受纳水域的热承载力,不会对受纳水域生态环境造成热污染。     

Fluent软件在地表水源热泵系统温排水数值模拟中的运用

运用Fluent软件对重庆市嘉陵江化龙桥段瑞安新天地江水水源热泵系统尾水排入受纳水域的过程进行二维数值模拟,选取Fluent中非耦合、隐式求解器对模型内的定常流动进行求解,得出受纳水域受水源热泵系统温排水影响后的温升面积和温度梯度。结果表明:在温排水流量为2.0×103 m3/h、温差为4℃的条件下,计算该水域沿水流方向温升超过1℃的最大影响距离为150.4 m,温升超过1℃的水域面积约为1 525 m2,为模拟江水面积的8.59%。选取1℃温升值作为温升带的边界控制值,并在热泵系统最大负荷工况下,根据W=Q×ΔT计算研究水域热环境容量为19.402 m3.℃/s,剩余热环境容量为17.736 m3.℃/s。根据地表水环境质量标准,该工程温排水量小于受纳水域的热承载力,不会对受纳水域生态环境造成热污染。     

数字图像相关技术在高温热膨胀系数测量中的应用

目的测量热结构材料在高温环境下的热膨胀系数,方法将数字图像相关(DIC)技术和通电加热技术相结合,建立高温热变形测量系统。该系统使用CCD相机采集不同温度下试样的表面图像,经DIC方法分析处理得到被测材料随温度升高产生的变形和应变,进一步计算得到相应温度下的热膨胀系数。测量紫铜、石墨分别在600~800℃,600~1200℃范围内的热膨胀系数,并与文献数据进行比较。结果使用该实验系统测量得到了紫铜和石墨分别在600~800℃,600~1200℃范围内的热膨胀系数,与文献参考值吻合较好。结论该测量方法可精确得到导电材料的热应变及热膨胀系数,测量温度上限可达1200℃。     

基于农副食品加工行业生产特性的排放限值核定方法研究

与传统的简单以行业排放标准、环评报告、国家分配的目标总量等为依据的排污许可限值核定方式不同,本研究从农副食品加工行业产量、废水排放等生产特性出发,筛选控制项目,确定多级许可限值,运用直接数据分析法、间接数据分析法、假设推导法,制定基于不同时间尺度的最大日排放浓度限值（C_MDL）、月平均排放浓度限值（C_AML）、日最大负荷限值（MDL）、月平均负荷限值（AML）,并以河南省某屠宰及肉类加工企业为例,进行基于生产特性的排污许可限值计算示范.结果显示：该企业产量随季节变化率超过20%,氨氮排放量波动明显;制定多级排放限值,COD、总氮和总磷无明显变化,制定统一限值,计算结果均严于传统方法核算的排放限值;在此基础上制定的排放限值,可在有效约束企业排污的同时,为排污许可制度的精细化、差异化管理提供技术支持.     

鲅鱼圈热电厂温排水的现场观测和三维数值模拟

为研究鲅鱼圈热电厂温排水的热污染问题,对其附近海域潮流和水温进行了现场观测,并利用RMA-10三维有限元模型模拟热电厂附近海域海水温升场的分布。现场观测和数值模拟结果表明:（1）温排水对电厂邻近海域温度分布影响明显,模拟得出鲅鱼圈海域表层海水受电厂温排水影响温升在1℃和4℃上的面积平均值分别为0.648 km2和0.199 km2;（2）热羽面积变化趋势与涨、落潮过程呈现高度相关性,同一潮次中低潮时刻热羽面积大于高潮时刻。（3）海水温升分布呈现出较明显的垂向差异,表层温升面积为底层温升面积的2～4倍,表明由于温差所产生的浮力效应,温排水主要集中于海水表层流动。研究结果表明通常采用的基于垂向平均的二维温排水数值模型无法精确模拟温度分层,只有建立三维模型才能对温排水引起的温升场进行精确模拟。     

基于HJ-1B与TM热红外数据的大亚湾核电基地温排水遥感监测

选取同天过境的Landsat5TM和HJ-1B红外相机数据,在获取3个大气参数后,结合辐射传输模型分别对大亚湾核电基地附近海域海表温度和温排水温升区的分布情况进行遥感监测,对比结果显示,环境卫星遥感监测数据与TM数据监测所得温排水在空间分布上具有较高一致性,二者反演出的绝对温度相差不超过1.1℃,相同温升等级范围内的相对温度均值也不超过0.4℃.因此,HJ-1B红外相机可满足核电站热污染的监测需求.     

滨海电厂温排水影响下的温升平面分布和垂向变化研究——以罗源湾可门电厂为例

本文以罗源湾可门电厂温排水为研究对象,基于现场调查和数值模拟手段,研究了温排水对电厂周边海域水体环境温升的影响,分析了温升的平面分布和垂向变化特征,并绘制了最大温升包络线图。研究结果表明,温升平面分布与电厂海域潮流特征及岸线地形有关。温排水入海后,表层温升水基本上沿与岸线平行方向的电厂上下游海域扩散,沿岸方向扩散距离远大于离岸方向扩散距离。温升最大的区域位于排水口附近,并沿离岸和沿岸方向温升减小,且离岸方向减小更快。在剖面方向上,海水温升影响最大的区域在表层,并沿垂直方向影响区域迅速减小,对水面3 m以下的区域影响很小。潮差对水温的扩散趋势及范围有影响,总体上,潮差越小,温升水的扩散面积越大。