烟囱高度模型

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1、烟囱高度的设计方法高架连续点源的典型代表就是孤立的高烟囱烟囱的作用除了利用热烟气与环境冷空气Z间的密度差产牛的自生通风力来克服烟气流动阻力向大气排放外，还要把朋气中的污染物散逸到高空Z中，通过大气的稀释扩散能力降低污染物的浓度，使烟囱的周边的环境处于允许的污染程度之下1.烟囱高度对烟气扩散的影响烟囱高度对扩散稀释污染物以及降低污染物的落地浓度起着重要作用山高斯扩散模式(4-23)可见，落地最人浓度与烟囱冇效高度的平方成反比一个高烟囱所造成的地面污染物浓度,总是比相同排放强度的低烟囱所造成的浓度低，如图5-20所示其中，C(h2

2、)Xmax(h1),Cmax(h2)

3、增加高度对污染物落地浓度的降低己无明显作用，而烟囱的造价也近似地与烟囱高度的平方成正比因此，烟囱高度设计的基本要求是，在排放源造成的地面最大浓度不超过国家规定的数值标准下，使得建造投资费用最小2.烟囱高度的设计方法烟囱高度应满足排放总量控制的要求目前，烟囱高度的计算一般采用按焰气在有效髙度H处的止态分布扩散模式推导确定的简化公式，主要以地面最人浓度为依据，可以有以下两种计算方法：(1)按污染物的地面最大浓度计算的h若国家规定的排放标准浓度为C0,当地木底浓度为Cb,则朋囱排放污染物产住的地而最人允许浓度应满足CmaxCO-Cb

4、如果设计有效高度为H的烟囱，当z/y=常数(一般取0.5〜1.0)时，由式：(2)按污染物的地面绝对最大浓度计算的h烟囱排放污染物产生的地而绝对最大允许浓度应满足可得烟囱高度：上述两种计算方法的差别在于风速取值不同式取用危险风速ucr计算h,这是考虑风速变化对地面敲大浓度Cmax到的影响，当风速增加时，一方面使Cmax减小(见式5-26)；另一方而，从烟流抬升公式烟流抬升髙度h减小，则Cmax反而增人这双重相反影响的结果,定会在某一风速下出现地面蝕大浓度的极大值，称为地面绝对最大浓度Cabsm当出现绝对最大浓度时的风速即为危险

5、风速ucr显然，风速取值不同，计算结果也不同将烟流抬升高度公式代入式中，便可得到式3.影响烟囱设计高度的因素设计烟囱高度首先要考虑所用公式是否适当，能否代表实际的烟流扩散型式，其次是选择合理的计算参数烟囱高度设计屮,选择适当的计算公式是准确确定烟囱高度的必要条件除了上述介绍的以外,述有一些计算公式这些公式对地形地貌及气彖条件的依赖性很强，口计算结果差别也很大例如上述两种烟囱高度计算公式,按u=5m/s和ucr=15m/s分别计算,可达h=0.46hcr,即按u计算的烟囱高度述不到按ucr计算结果的一半设计时应结合当地实际状况，

6、考虑町能出现的最不利的气象条件，以及地面最人浓度的数值出现的频率与持续时间，从而选择适合相应条件的计算公式近地而的风速是影响人气扩散和烟囱高度的重要因索如前所述，随着风速的增人，一方面增强了大气对污染物扩散稀释的能力，直接使地而最大浓度值减小；另一方而减小了烟流的抬升高度，降低了烟囱有效高度，反而使地而最大浓度值增大因此，当烟囱的几何高度一定时，地而最大浓度将随风速由小增大而出现最大值，如图5—21所示若按危险风速或地面绝对最人浓度要求设计烟囱高度，实际风速卜地面浓度均不会超标，但烟囱高投资人；若按平均风速或地而最人浓度要求来

7、设计，则烟囱綾矮，可节省费用，但风速小于平均风速时，地面浓度可能超标因此对于不同的地区，应当考虑一个合理的计算风速通常是确定出一个地而浓度不会超标的保证率，以此确定用于烟囱高度设计的计算风速，即这个高度町保证在所确定的保证率内地面浓度不会超标对有抬升烟源的情况，川图5-21加以说明若规定地而污染浓度不超过0.9Cabsm,由曲线杏得，当风速u/ucr<0.52或u/ucr>1.92时，Cmax<0.9Cabsm如果这两区间风速的累计出现频率为90%,此即为抬升烟源的风速保证率,则计算风速应为0.52ucr或1.92ucr扩散参

8、数对烟囱高度的设计影响也很大，选择时还需要根据当地的气彖条件与实测zy数据的统计分析污染物地面最人浓度随烟囱的高度和出口烟气流速的增加而降低为了保证在烟囱高度处的平均风速u较人的惜况F,不因过分降低烟气抬升高度而造成局部污染浓度过高，一般要求vSu>1.5当有儿个烟源相距较近