关于大气压力与海拔高度经验计算公式的讨论
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2
按照表 1 中的数据，绘制大气压力与海拔高度的关系曲线，见图 1。
图 1 大气压力与海拔高度的关系曲线 当然，也有其他学者按照“全国各地主要城市海拔高度及大气压 参考数据”表中大气压与海拔高度提供的数据，做出了一元二次非线 性回归公式,见式（2），可以与式（1）的标准公式相互映对：
( ) P = P0 × 5.3788 H 2 × 10−9 −1.1975 H × 10−4 +1 ，Pa
式，又拟合了“全国各地主要城市海拔高度及大气压参考数据”做出
的一元二次非线性回归公式（见式（2）），具有较好的参照价值。按
照式（4），编写的计算程序如下：
H=722 %%---输入当地海拔高度：H，单位：m P=0.5*101.3*([5.3788e-9,-1.1975e-4,1]*[H^2;H;1]+(1-0.0255*(H/1000)*(6357/(6357+(H/1000))))^5.256)
8.56 -0.09 695029 406846 405071.19
407220.45
409369.71 -0.44 0.09 0.62
8.53 -0.07 595494 359747 358177.94
360077.97
361978.01 -0.44 0.09 0.62
7.97 -0.07 552591 327211 325783.41
327511.6
329239.79 -0.44 0.09 0.62
7.71 -0.08 563459 324211 322796.25
324508.78
326221.31 -0.44 0.09 0.62
平均值
103.56 8.57
-0.07 606235 365951
364142.91 （计算值）
366074.68 （计算值）
图 2 大气压力计算值曲线比较
一、经验计算公式数学模型的应用及讨论
以四川某 DJY LAJ 水泥制造公司为例，以说明在实际工作中数学 模型的选择方法。DJY LAJ 水泥制造公司生产厂区地处海拔高度 H=722m，该公司 No.3 水泥窑生产线通过 CEMS（烟气在线连续监测系 统）监测的烟气涉及标干流量的相关在线数据如下表 2 所示。
准状态下的干排气流量 Q sn 。
表 3 中的烟气湿度即是排气中水分含量体积百分比，由表（3）
CEMS 监测的数据，求得标干流量计算值和相对计算误差列于该表中。
8
表3
监测时间
2014-06-01 00
2014-06-01 01
2014-06-01 02
2014-06-01 03
2014-06-01 04
烟气湿度 %
烟气静压 kPa
工况流量 m3/h
标干流量 m3/h
大气压力:式 大气压力:平 （1）计算值： 均计算值： P1=91.875kPa Ppj=92.362kPa
大气压力:式 （2）计算值： P2=92.849kPa
相对计算误差，%
P1=
Ppj=
P2=
91.875kPa 92.362kPa 92.849kPa
368006.45 -0.49 0.03 0.56 （计算值） （计算值） （计算值） （计算值）
注：表中，相对计算误差是指“标干流量计算值”相对于“CEMS 监测实际标干流量”的误差。
9
从表（3）给出的误差分析数据看，使用大气压力平均计算值的 误差最小，标干流量平均计算值的相对误差的绝对数仅万分之三。
273 273+ t s
×
1−
X
sw
式中， Q sn ——标准状态下干排气流量，m3/h；
Qs ——工况下湿排气流量，m3/h；
Ba ——大气压力，Pa；
Ps ——排气静压，Pa；
t s ——排气温度，℃；
（3）
X sw ——排气中水分含量体积百分比，% 将工况下湿排气流量 Q s 、大气压力 B a 、排气静压 Ps 、排气温度 t s 以及排气中水分含量体积百分比 X sw 分别代入式（3），便可求得标
8.84
-0.08
689880
418155
2014-06-01 05 115.09
8.56
-0.09
695029
406846
2014-06-01 06 103.25
8.53
-0.07
595494
359747
2014-06-01 07 113.21
7.97
-0.07
552591
327211
2014-06-01 08 125.53
（2）
式（2）中，P0 —— 海平面大气压， P0 = 101325 Pa H —— 场地高度，m
气象部门提供的全国各地的大气压力与海拔高度指标见下表：
3
4
5
6
按照“全国各地主要城市海拔高度及大气压参考数据”表中大气 压与海拔高度提供的数据，做出的一元二次非线性回归公式（见式 （2）），计算的大气压数值略高于式（1）的计算结果，见图 2。
高度（m）
4200 4250 4300 4350 4400 4450 4500 4550 4600 4650 4700 4750 4800 4850 4900 4950 5000
压力（kPa）
55.87 55.46 55.04 54.63 54.22 53.81 53.41 53.00 52.60 52.21 51.81 51.42 51.03 50.64 50.26 49.87 49.49
关于大气压力与海拔高度经验计算公式的讨论
by LiuCheng,151218
一、经验计算公式数学模型及其模型的比对
按照国家能源局发布的《中华人民共和国电力行业标准：火力发 电厂燃烧系统设计计算技术规程（DL/T 5240-2010）》第 8.2.5 条中 的式（8.2.5），有大气压力与海拔高度间的经验公式：
⎡ ⎢ ⎢1 ⎢ ⎢⎣
−
0.0255
×
H 1000
⎜⎛ ⎜ ⎜⎜⎝
⎜ ⎝
1
⎟ ⎠
6357 6357 + H
1000
⎟⎟⎞⎥⎥⎤ ⎟⎟⎠⎥⎥⎦
5.256
⎪ ⎪ ⎬ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎭
（4）
式（4）中， P ——当地平均大气压，kPa；
H ——当地海拔高度，m。
该大气压计算模型即考虑了规程 DL/T 5240-2010 推荐的计算公
586341
标干流量 m3/h
362582
2014-06-01 01
96.42
8.51
-0.07
597210
367535
2014-06-01 02
93.40
8.92
-0.07
589773
364310
2014-06-01 03
92.14
9.04
-0.07
586341
362961
2014-06-01 04 100.69
7.71
-0.08
563459
324211
注：CEMS 监测 No.3 水泥窑的其它数据尚未在上表中列出。
按照《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法
（GB/T 16157-1996）》国家标准第 7.6.2.2 条给出的标准状态下干排
气流量计算式
( ) Q sn
=
Qs
×
Ba + Ps × 101300
按照式（1）或者规程 DL/T 5240-2010 中的式（8.2.5），编写运算程序如下：
h=0:50:5000 h=h' p=0 for i=1:101
pa=101.3*(1-0.0255*(h(i,:)/1000)*(6357/(6357+(h(i,:)/1000))))^5.256 p=[p;pa] end p(1,:)=[] hp=[h,p] plot(h,p,'.-'),grid
因此，选用图 2 大气压力的“式（1）与（2）的平均计算值”曲 线作为计算大气压力的基本数学模型曲线。所以，修订后的大气压力 P 与当地海拔高度 H 间的关系模型即是
( ) ⎧
⎪ ⎪
5.3788
×10
−9
−1.1975 −4
⎜⎛ H 2 ⎟⎞ 1⎜H ⎟
⎫ ⎪ ⎪
P
=
0 .5
×101.3
×
⎪ ⎪ ⎨ ⎪ ⎪⎪+ ⎪ ⎩
2100 2150 2200 2250 2300 2350 2400 2450 2500 2550 2600 2650 2700 2750 2800 2850 2900 2950 3000 3050 3100
75.86 75.33 74.79 74.27 73.74 73.22 72.70 72.18 71.67 71.15 70.65 70.14 69.64 69.14 68.64 68.15 67.66 67.17 66.69 66.20 65.73
经计算，得海拔高度与大气压力间的关系数据，见表 1。
1
表1
高度（m）
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 1000
压力（kPa）
101.30 100.62 99.95 99.28 98.61 97.95 97.29 96.64 95.99 95.34 94.69 94.05 93.42 92.78 92.15 91.52 90.90 90.28 89.66 89.05 88.44
表4
数学模型式（4）计算的标干流量以及相对误差
科目
烟气温度 ℃
CEMS 监测数据平均值
烟气湿度 烟气静压 工况流量
%
kPa
m3/h
标干流量 m3/h
大气压力计算值： P=92.3503 kPa 的标干流量，m3/h
9.09 -0.07 586341 362582 361000.67
362915.68
364830.69 -0.44 0.09 0.62
8.51 -0.07 597210 367535 365931.38
367872.55
369813.71 -0.44 0.09 0.62
8.92 -0.07 589773 364310 362720.55
3150 3200 3250 3300 3350 3400 3450 3500 3550 3600 3650 3700 3750 3800 3850 3900 3950 4000 4050 4100 4150
压力（kPa）
65.25 64.78 64.30 63.84 63.37 62.91 62.45 61.99 61.54 61.09 60.64 60.19 59.75 59.31 58.87 58.43 58.00 57.57 57.14 56.72 56.29
Pa
⎡
=
101.3×
⎢ ⎢1 − ⎢
0.0255×
H 1000
⎢⎣
⎜⎛ ⎜ ⎜⎜⎝
6357 6357 + H
1000
⎟⎞⎥⎤ ⎟⎥ ⎟⎟⎠⎥⎥⎦
5.256
（1）
式中， Pa ——当地平均大气压，kPa； H ——当地海拔高度，m。
下述部分系该规程 DL/T 5240-2010 的关于大气压力经验公式的原文内容和使用条件：
高度（m）
1050 1100 1150 1200 1250 1300 1350 1400 1450 1500 1550 1600 1650 1700 1750 1800 1850 1900 1950 2000 2050
海拔高度与大气压力间的关系
压力（kPa） 高度（m） 压力（kPa） 高度（m）
87.84 87.23 86.63 86.04 85.44 84.85 84.27 83.69 83.11 82.53 81.96 81.39 80.82 80.26 79.70 79.14 78.58 78.03 77.49 76.94 76.40
将 H=722m 分别代入式（1）和式（2），得出公司生产线住所地的 海拔高度计算值以及式（1）和式（2）的平均计算值，见表 3。
7
表2
公司 No.3 水泥窑 CEMS 监测的部分数据
监测时间
烟气温度 ℃
烟气湿度 %
烟气静压 kPa
工况流量 m3/h
2014-06-01 00
92.32
9.09
-0.07
2014-06-01 05
2014-06-01 06
2014-06-01 07
2014-06-01 08
烟气温度 ℃
92.32 96.42 93.40 92.14 100.69 115.09 103.25 113.21 125.53
标干流量计算值以及相对计算误差比较
CEMS 监测值
标干流量计算值，m3/h
364644.68
366568.81 -0.44 0.09 0.62
9.04 -0.07 586341 362961 361377.28
363294.28
365211.29 -0.44 0.09 0.62
8.84 -0.08 689880 418155 416331.02
418539.78
420748.55 -0.44 0.09 0.62
2
按照表 1 中的数据，绘制大气压力与海拔高度的关系曲线，见图 1。
图 1 大气压力与海拔高度的关系曲线 当然，也有其他学者按照“全国各地主要城市海拔高度及大气压 参考数据”表中大气压与海拔高度提供的数据，做出了一元二次非线 性回归公式,见式（2），可以与式（1）的标准公式相互映对：
( ) P = P0 × 5.3788 H 2 × 10−9 −1.1975 H × 10−4 +1 ，Pa
式，又拟合了“全国各地主要城市海拔高度及大气压参考数据”做出
的一元二次非线性回归公式（见式（2）），具有较好的参照价值。按
照式（4），编写的计算程序如下：
H=722 %%---输入当地海拔高度：H，单位：m P=0.5*101.3*([5.3788e-9,-1.1975e-4,1]*[H^2;H;1]+(1-0.0255*(H/1000)*(6357/(6357+(H/1000))))^5.256)
8.56 -0.09 695029 406846 405071.19
407220.45
409369.71 -0.44 0.09 0.62
8.53 -0.07 595494 359747 358177.94
360077.97
361978.01 -0.44 0.09 0.62
7.97 -0.07 552591 327211 325783.41
327511.6
329239.79 -0.44 0.09 0.62
7.71 -0.08 563459 324211 322796.25
324508.78
326221.31 -0.44 0.09 0.62
平均值
103.56 8.57
-0.07 606235 365951
364142.91 （计算值）
366074.68 （计算值）
图 2 大气压力计算值曲线比较
一、经验计算公式数学模型的应用及讨论
以四川某 DJY LAJ 水泥制造公司为例，以说明在实际工作中数学 模型的选择方法。DJY LAJ 水泥制造公司生产厂区地处海拔高度 H=722m，该公司 No.3 水泥窑生产线通过 CEMS（烟气在线连续监测系 统）监测的烟气涉及标干流量的相关在线数据如下表 2 所示。
准状态下的干排气流量 Q sn 。
表 3 中的烟气湿度即是排气中水分含量体积百分比，由表（3）
CEMS 监测的数据，求得标干流量计算值和相对计算误差列于该表中。
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表3
监测时间
2014-06-01 00
2014-06-01 01
2014-06-01 02
2014-06-01 03
2014-06-01 04
烟气湿度 %
烟气静压 kPa
工况流量 m3/h
标干流量 m3/h
大气压力:式 大气压力:平 （1）计算值： 均计算值： P1=91.875kPa Ppj=92.362kPa
大气压力:式 （2）计算值： P2=92.849kPa
相对计算误差，%
P1=
Ppj=
P2=
91.875kPa 92.362kPa 92.849kPa
368006.45 -0.49 0.03 0.56 （计算值） （计算值） （计算值） （计算值）
注：表中，相对计算误差是指“标干流量计算值”相对于“CEMS 监测实际标干流量”的误差。
9
从表（3）给出的误差分析数据看，使用大气压力平均计算值的 误差最小，标干流量平均计算值的相对误差的绝对数仅万分之三。
273 273+ t s
×
1−
X
sw
式中， Q sn ——标准状态下干排气流量，m3/h；
Qs ——工况下湿排气流量，m3/h；
Ba ——大气压力，Pa；
Ps ——排气静压，Pa；
t s ——排气温度，℃；
（3）
X sw ——排气中水分含量体积百分比，% 将工况下湿排气流量 Q s 、大气压力 B a 、排气静压 Ps 、排气温度 t s 以及排气中水分含量体积百分比 X sw 分别代入式（3），便可求得标
8.84
-0.08
689880
418155
2014-06-01 05 115.09
8.56
-0.09
695029
406846
2014-06-01 06 103.25
8.53
-0.07
595494
359747
2014-06-01 07 113.21
7.97
-0.07
552591
327211
2014-06-01 08 125.53
（2）
式（2）中，P0 —— 海平面大气压， P0 = 101325 Pa H —— 场地高度，m
气象部门提供的全国各地的大气压力与海拔高度指标见下表：
3
4
5
6
按照“全国各地主要城市海拔高度及大气压参考数据”表中大气 压与海拔高度提供的数据，做出的一元二次非线性回归公式（见式 （2）），计算的大气压数值略高于式（1）的计算结果，见图 2。
高度（m）
4200 4250 4300 4350 4400 4450 4500 4550 4600 4650 4700 4750 4800 4850 4900 4950 5000
压力（kPa）
55.87 55.46 55.04 54.63 54.22 53.81 53.41 53.00 52.60 52.21 51.81 51.42 51.03 50.64 50.26 49.87 49.49
关于大气压力与海拔高度经验计算公式的讨论
by LiuCheng,151218
一、经验计算公式数学模型及其模型的比对
按照国家能源局发布的《中华人民共和国电力行业标准：火力发 电厂燃烧系统设计计算技术规程（DL/T 5240-2010）》第 8.2.5 条中 的式（8.2.5），有大气压力与海拔高度间的经验公式：
⎡ ⎢ ⎢1 ⎢ ⎢⎣
−
0.0255
×
H 1000
⎜⎛ ⎜ ⎜⎜⎝
⎜ ⎝
1
⎟ ⎠
6357 6357 + H
1000
⎟⎟⎞⎥⎥⎤ ⎟⎟⎠⎥⎥⎦
5.256
⎪ ⎪ ⎬ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎭
（4）
式（4）中， P ——当地平均大气压，kPa；
H ——当地海拔高度，m。
该大气压计算模型即考虑了规程 DL/T 5240-2010 推荐的计算公
586341
标干流量 m3/h
362582
2014-06-01 01
96.42
8.51
-0.07
597210
367535
2014-06-01 02
93.40
8.92
-0.07
589773
364310
2014-06-01 03
92.14
9.04
-0.07
586341
362961
2014-06-01 04 100.69
7.71
-0.08
563459
324211
注：CEMS 监测 No.3 水泥窑的其它数据尚未在上表中列出。
按照《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法
（GB/T 16157-1996）》国家标准第 7.6.2.2 条给出的标准状态下干排
气流量计算式
( ) Q sn
=
Qs
×
Ba + Ps × 101300
按照式（1）或者规程 DL/T 5240-2010 中的式（8.2.5），编写运算程序如下：
h=0:50:5000 h=h' p=0 for i=1:101
pa=101.3*(1-0.0255*(h(i,:)/1000)*(6357/(6357+(h(i,:)/1000))))^5.256 p=[p;pa] end p(1,:)=[] hp=[h,p] plot(h,p,'.-'),grid
因此，选用图 2 大气压力的“式（1）与（2）的平均计算值”曲 线作为计算大气压力的基本数学模型曲线。所以，修订后的大气压力 P 与当地海拔高度 H 间的关系模型即是
( ) ⎧
⎪ ⎪
5.3788
×10
−9
−1.1975 −4
⎜⎛ H 2 ⎟⎞ 1⎜H ⎟
⎫ ⎪ ⎪
P
=
0 .5
×101.3
×
⎪ ⎪ ⎨ ⎪ ⎪⎪+ ⎪ ⎩
2100 2150 2200 2250 2300 2350 2400 2450 2500 2550 2600 2650 2700 2750 2800 2850 2900 2950 3000 3050 3100
75.86 75.33 74.79 74.27 73.74 73.22 72.70 72.18 71.67 71.15 70.65 70.14 69.64 69.14 68.64 68.15 67.66 67.17 66.69 66.20 65.73
经计算，得海拔高度与大气压力间的关系数据，见表 1。
1
表1
高度（m）
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 1000
压力（kPa）
101.30 100.62 99.95 99.28 98.61 97.95 97.29 96.64 95.99 95.34 94.69 94.05 93.42 92.78 92.15 91.52 90.90 90.28 89.66 89.05 88.44
表4
数学模型式（4）计算的标干流量以及相对误差
科目
烟气温度 ℃
CEMS 监测数据平均值
烟气湿度 烟气静压 工况流量
%
kPa
m3/h
标干流量 m3/h
大气压力计算值： P=92.3503 kPa 的标干流量，m3/h
9.09 -0.07 586341 362582 361000.67
362915.68
364830.69 -0.44 0.09 0.62
8.51 -0.07 597210 367535 365931.38
367872.55
369813.71 -0.44 0.09 0.62
8.92 -0.07 589773 364310 362720.55
3150 3200 3250 3300 3350 3400 3450 3500 3550 3600 3650 3700 3750 3800 3850 3900 3950 4000 4050 4100 4150
压力（kPa）
65.25 64.78 64.30 63.84 63.37 62.91 62.45 61.99 61.54 61.09 60.64 60.19 59.75 59.31 58.87 58.43 58.00 57.57 57.14 56.72 56.29
Pa
⎡
=
101.3×
⎢ ⎢1 − ⎢
0.0255×
H 1000
⎢⎣
⎜⎛ ⎜ ⎜⎜⎝
6357 6357 + H
1000
⎟⎞⎥⎤ ⎟⎥ ⎟⎟⎠⎥⎥⎦
5.256
（1）
式中， Pa ——当地平均大气压，kPa； H ——当地海拔高度，m。
下述部分系该规程 DL/T 5240-2010 的关于大气压力经验公式的原文内容和使用条件：
高度（m）
1050 1100 1150 1200 1250 1300 1350 1400 1450 1500 1550 1600 1650 1700 1750 1800 1850 1900 1950 2000 2050
海拔高度与大气压力间的关系
压力（kPa） 高度（m） 压力（kPa） 高度（m）
87.84 87.23 86.63 86.04 85.44 84.85 84.27 83.69 83.11 82.53 81.96 81.39 80.82 80.26 79.70 79.14 78.58 78.03 77.49 76.94 76.40
将 H=722m 分别代入式（1）和式（2），得出公司生产线住所地的 海拔高度计算值以及式（1）和式（2）的平均计算值，见表 3。
7
表2
公司 No.3 水泥窑 CEMS 监测的部分数据
监测时间
烟气温度 ℃
烟气湿度 %
烟气静压 kPa
工况流量 m3/h
2014-06-01 00
92.32
9.09
-0.07
2014-06-01 05
2014-06-01 06
2014-06-01 07
2014-06-01 08
烟气温度 ℃
92.32 96.42 93.40 92.14 100.69 115.09 103.25 113.21 125.53
标干流量计算值以及相对计算误差比较
CEMS 监测值
标干流量计算值，m3/h
364644.68
366568.81 -0.44 0.09 0.62
9.04 -0.07 586341 362961 361377.28
363294.28
365211.29 -0.44 0.09 0.62
8.84 -0.08 689880 418155 416331.02
418539.78
420748.55 -0.44 0.09 0.62