烟塔合一项目烟气抬升影响因素分析

以德国空气清洁标准（VDI3784标准）所规定的冷却塔排烟抬升高度的计算方法（S/P模式）为基础,分别针对气象参数及源排放参数对烟塔合一项目烟气抬升高度的影响进行比较分析。气象参数中大气稳定度的变化对烟气抬升的平均影响大于环境风速的影响。随着稳定度从强不稳定（A类）到强稳定（F类）变化,烟气抬升高度呈逐渐降低趋势,平均抬升高度极差764 m。而随着环境风速从小静风(1 m/s)向大风（20 m/s）变化,烟气平均抬升高度降低509 m。不同源排放参数的变化对烟气最大抬升高度的影响很小,在特定气象条件下烟气最大抬升高度均可能达到理论最大值。但源排放参数对烟气在全部气象条件下的平均抬升高度及最小抬升高度的影响较为明显,其中影响最大的参数为烟气温度和烟气流速,平均极差为418和213 m,而烟气相对湿度和液态水含量的变化对烟气平均抬升高度影响较小。     

燃煤发电厂烟塔合一环境影响之二——华能北京热电厂烟塔合一设计环境影响估算

介绍了德国导则规范的污染物扩散模式.该模式为依照德国2002年空气清洁法研制的拉格朗日模式.利用该模式计算了华能北京热电厂烟塔合一设计通过120m冷却塔排放的烟气对地面造成的附加质量浓度.作为对比计算了与120m冷却塔排放量相同情况下通过240m烟囱排放的烟气对地面造成的附加质量浓度.计算结果表明,通过120m冷却塔排放烟气对地面造成的SO₂和PM₁₀附加年均质量浓度和日最大质量浓度总体小于通过240m烟囱排放对地面造成的结果.      

2×300 MW机组烟塔合一方案大气环境影响分析

受机场附近160 m限高制约,辽宁某电厂需采用烟塔合一技术. 运用德国AUSTAL2000模型分析了环境风速、大气稳定度、烟气出口速度、烟气出口温度等参数与烟气抬升高度间的关系,预测了烟塔排放的大气环境影响,并且与烟囱方案的大气环境影响进行了对比分析. 结果表明,各类参数变化均会导致烟气抬升高度发生改变. 环境风速不变,稳定度从A变到F时,抬升高度明显变小,最多可降低84.2%;相同稳定度条件下,环境风速从0.1 m/s增至4.4 m/s时,抬升高度明显变小,最多可降低84.3%;烟气出口速度从2.5 m/s增至8.0 m/s,抬升高度显著增加,最多为2.4倍;烟气出口温度从20 ℃增至50 ℃时,烟气抬升高度显著增加,最多为3.3倍. 综合经济及环保因素,该项目烟塔高度取130 m较适宜. 相比210 m烟囱方案,烟塔方案不仅满足机场限空要求,并且污染物年均及日均最大地面浓度均较低.      

烟塔合一技术特点和工程数据

剖析了德国烟塔合一技术特点和工程数据.烟塔合一技术可以提高能源效率,简化烟气系统设计,减少烟囱和GGH换热器,可以合并锅炉引风机和脱硫增压风机,降低电厂建设费用,有利于降低发电成本.更为重要的是,烟塔合一技术可提高脱硫后净烟气的抬升高度,有利于降低污染.      

动力与热力抬升对烟气抬升高度的影响分析

通过模式选择和计算,得出烟气抬升高度的增加与动能和热能的关系,表明当烟囱出口处风速分别为3 m/s、2 m/s和1 m/s时欲增加同样大小的烟气抬升高度,需要的动能比热能要高,结论认为烟气的热力提升比动力提升的贡献大。     

燃煤电厂烟塔合一排烟风洞试验与数值模拟对比分析

近年来,燃煤电厂烟塔合一烟气排烟对近距离环境影响的不确定性,使其在国内的推广过程受到一定限制。准确判断烟塔合一排烟的环境影响,对于我国现有燃煤电厂烟气污染物的排放有着巨大的工程价值和明显的现实意义。利用国家环境保护某重点实验室中风洞试验平台,对燃煤电厂烟塔合一烟气污染物在近距离的扩散和传输行为,进行物理风洞试验以及数值模拟计算,并进行对比分析。结果表明:德国Austal2000模式的浓度预测并不精确;数值风洞也有其差异性,而物理风洞的结果在很大程度上符合现有的理论及国内工程实际。     

“烟塔合一”技术在烧结砖烟气脱硫工程中的应用

本文主要根据某烧结砖厂的实际情况,利用烟塔合一技术改造烧结砖瓦厂的烟囱,使其烟气达标排放。系统投入运行后,经现场实地监测发现,处理后SO2能够达到《工业炉窑大气污染物排放标准》GB9078-1996的排放标准。烟塔合一脱硫技术具有造价低、占地面积小、而且脱硫效果不比传统工艺差的优势。烟塔合一不仅可以用于大型电厂,其它行业的脱硫项目也一样可以选择使用。     

烟塔合一排放的SF_6示踪扩散试验

国华三河电厂烟塔SF6示踪扩散试验共确定5次试验气象窗口,每次气象窗口进行3次试验,共有12次试验取得有效数据,基本涵盖了大风、小风以及各种大气稳定度类型.不稳定条件下,风速较小时,单位源强产生的最大落地浓度大,距离近;中性条件下,风速较大时,单位源强产生的最大落地浓度居中,距离较远;稳定条件下,中等风速时,单位源强产生的最大落地浓度小,距离较远.这与模式模拟结果通常所表现的规律相一致.类推得出电厂NOx的最大落地浓度比标率〔《环境空气质量标准》(GB3095—1996)二级标准〕为6.97%,其环境影响可接受.     

烟气抬升公式计算对比

烟囱的有效烟气高度是计算地面浓度的一个重要因素,目前,有许多烟气抬升公式被用在大气质量模型中,本文介绍了一些烟气抬升公式,即Briggs,Holland.moses和Carson,GB,Lucas.Concawe,Csnady,TVA和静风公式等.其烟囱有小的、中的、大的和极大的各种,这些公式计算的结果在它们适用的范围内做了对比,根据计算的数据,得到了一个新的烟气抬升公式如F:△H=(0.92V,D+5.25F_b0.4H_s0.6)/u,该公式可广泛地应用于大气质量模型。并给出满意的结果      

“烟塔合一”技术的应用现状及有关问题的探讨

介绍了国内外燃煤电厂＂烟塔合一＂技术的应用现状,阐述了＂烟塔合一＂的工艺流程及技术特点,重点进行了＂烟塔合一＂排烟方案与常规的烟囱排烟方案对环境影响的对比分析,并针对燃煤电厂＂烟塔合一＂技术在环评过程中存在的问题进行探讨。     

数值风洞与物理风洞对烟塔合一排烟的比较研究

热电厂"烟塔合一"排烟技术因其初期投资和运行维护费用少,排烟效果好、SO2落地浓度低等优势,特别是在机场附近的净空限高和对景观环境有特殊要求的地区具有广阔的发展空间。目前国内外广泛使用的大气污染物预测模型——德国模式在烟塔合一排烟方式的预测上尚存在许多问题,如大风下洗条件下,冷却塔附近空腔区的大小和范围、空腔区污染物最大地面浓度等难以给出准确的预测结果。为准确预测烟塔合一排烟方式的大气污染物扩散情况,一种新的大气污染物扩散预测模式——数值风洞模型以及物理风洞实验被用于模拟烟塔合一的环境影响,分析数值风洞模式和物理风洞实验在大气环境预测领域应用的适用性和优缺点。2个预测方法的结果表明:在烟塔合一排烟方式下,大气污染物最大落地浓度随风速增加而增加同时在冷却塔下风向存在负压区,污染物在该区域高浓度聚集。对2种方法进行比较,物理风洞实验由于受到物质和气象等条件的限制,无法得到精确的预测结果以及无法直观地描述空腔区的产生和变化规律。而数值风洞模拟具有更大的自由度和灵活性,预测出在夏季6 m/s风速下,冷却塔下风向最大落地浓度出现峰值,属于最不利的气象条件。同时该方法可利用图形化手段实现对空腔区产生、变化、破碎至再生成的全过程描述,从而建立了一种大气污染预测的重要手段。     

环境影响评价中烟气抬升公式的应用比较研究--以某发电厂项目为例

归纳出国内、外关于烟气抬升高度计算的14种经验公式,并以某发电厂项目为例,用其中9个公式详细计算其烟气抬升高度,比较了各种烟气抬升高度计算公式的不同,总结出其中的规律并分析原因。     

基于CFD方法的燃煤电厂烟气排放数值模拟

为研究燃煤电厂的烟气扩散,采用计算流体力学（computational fluid dynamics,CFD）方法对燃煤电厂烟气排放中污染物（包含气态污染物和固态颗粒物）的扩散形态进行模拟.燃煤电厂的排烟方式主要有烟塔合一和烟囱两种,根据几何参数建立烟塔合一及烟囱的数值模型,采用纳维-斯托克斯方程（Navier-Stokes equations,N-S equations）求解流场及气态污染物浓度场,采用离散相模型（Discrete Phase Model,DPM）计算固态颗粒污染物运动轨迹.结果表明:对于气态污染物,由于冷却塔下游漩涡的卷吸作用,采用烟塔合一排放的烟气最大浓度和超标范围随环境风速的增加逐渐增大,不利于烟气扩散.但随着环境风速的增加,空气的对流作用逐渐增强,从而加速了烟气的扩散.在漩涡和环境风的综合作用下,烟气的最大浓度和超标范围在环境风速为6 m/s时达到最大值,随后随着环境风速增加而减小.采用烟囱排放的烟气由于漩涡作用很小,因此其最大浓度及超标范围随风速的增加呈递减趋势.得益于烟气在冷却塔内的预扩散,采用烟塔合一排放的烟气最大浓度比采用烟囱排放的烟气最大浓度低将近1个数量级,但这种优势会随着环境风速的增加而减小.对于固态污染物,冷却塔后方的漩涡会加速颗粒物的扩散,因此采用烟塔合一排放的颗粒物的扩散状态远优于采用烟囱排放的颗粒物的扩散状态.      

探讨“烟塔合一”技术在环评中大气环境的防护距离

归纳"烟塔合一"项目评估的共性要求,在分析德国模式不能充分反映特定条件下对近距离保护目标影响的基础上,阐明了环境防护距离设置的必要性,并就目前所采取环境防护距离计算方法及部分项目风洞试验结果进行解析,提出相关建议。     

燃煤热电厂烟囱高度的合理性分析

确定燃煤热电厂烟囱高度遵循的基本原则是既要满足大气污染的扩散稀释要求,又要考虑节省投资,保证地面最大落地浓度不超过环境控制目标。运用大气环境影响评价中大气扩散的有关理论及模式,通过实际案例论述烟囱高度的合理性,并为烟囱几何高度设计和环评工作提供可行的方法。     

我国大气模式计算的若干问题

对我国大气环境界普遍采用的模式计算方法进行了分析,指出了模式计算结果的多样性,地面平均风速、最大地面浓度公式、面源模式、多次反射计算、熏烟模式和静风公式的影响,分析了烟气抬升公式的问题,推荐一个新的烟气抬升公式。对采样时间和布点也进行了分析。最后对这些问题的产生和解决办法提出了建议。      

我国大气模式计算的若干问题

对我国大气环境界普遍采用的模式计算方法进行了分析，指出了模式计算结果的多样性，地面平均风速、最大地面浓度公式、面源模式、多次反射计算、熏烟模式和静风公式的影响，分析了烟气抬升公式的问题，推荐一个新的烟气抬升公式。对采样时间和布点也进行了分析。最后对这些问题的产生和解决办法提出了建议     

基于K-均值算法的烟气层高度判定方法

经典算法对火灾烟气层高度判定存在无法划定烟气层纵向区间、计算步骤繁琐等问题,而K-均值算法具有自动进行类别划分的特征。以K-均值算法为基础构建了烟气层高度判定计算模型,针对K-均值算法易陷入局部最优的问题,利用分步设置最优聚类中心的方式优化了计算流程,利用搜寻边缘样本方法得出了烟气层高度值判定准则,并通过火灾烟气试验,对比分析了积分比值法、视觉标尺法、K-均值算法3种烟气层高度判定方法得到的烟气层高度值,以验证K-均值算法的有效性。结果表明：在烟气层温度数据梯度较小的位置,K-均值算法与积分比值法结果具有较好的一致性,而在烟气层温度数据梯度较大的位置两者的差异较为明显;K-均值算法所自动解算出的各纵向区间烟气层高度值具有均一性,能够更加突出表征烟气层高度的纵向区间分布特征。     

积分比值法计算室内火灾烟气层分界面高度值的研究

在室内火灾双区域模型中,对火灾烟气层分界面高度值的判定具有重要意义,对其计算方法进行了研究。鉴于烟熏痕迹法和N百分比法存在的主观性和经验性的局限,介绍了一种积分比值法,给出了计算公式并采用Fortran95实现了编程计算。通过FDS5.0模拟了一种火灾场景,根据模拟得到的不同高度处的温度均值,应用积分比值法计算出了烟气层高度值,并将其与模拟得到的烟气层高度值进行了比较,结果表明两者较为吻合,应用积分比值法计算烟气层高度是可行的、准确的。     

燃煤电厂运行期烟气污染防治措施技术经济可行性分析——以鲁能宝清发电厂为例

重点论述燃煤电厂运行期烟气污染防治措施及其可行性分析,包括燃料使用情况分析、烟尘污染控制措施及可行性分析、SO2污染控制措施及可行性分析、NO2污染控制措施及可行性分析、烟气监测等