大气污染控制工程——烟囱设计(PPT)..

阳煤电厂
40.5
武乡电厂
2×60
漳泽电厂
84
长
山西漳山发电有限责任公司
2×30+2×60
治
市
容海电厂
2×13.5
王曲电厂
2×60
国家“西电东送”北通道重点工程项目之 一
潞安余吾电厂
2×13.5
阳城电厂
6×35+2×60 向江苏送电
电厂分布情况
永皓电厂
2×5
神头一电厂 神头二电厂
120 2×50
向本省和京津唐地区供电 向本省和京津唐地区供电
4 729.41m 9.2 3.14
10.05m
10m
结果讨论
（1）浓度限制及背景值取值 （2）扩散参数选取 （3）耗煤量 （4）脱硫效率
Hs
2.718
2 193.78 103
3.14 6.130.06

0.038

0.75

H

580 H

7
计算实例
联立（5）和（7）
H

9.35 H s 23
H s 608 H
H 350.4m 350m

H
s

229.6m
4. 经济损失
平均环境污染损失为13.78元/吨煤 平均生态破坏经济损失为50.45 元/吨煤
所在市
太 原 市
大 同
电厂名称 大唐太原第二热电厂 国电太原第一热电厂
晋阳发电 西山热电太原
太钢电厂 太原刚玉东山热电有限公司
古交电厂(兴能一、二期) 国投大同云峰电厂 塔山电厂 同煤电厂 大能电厂 （大同一电厂）
最大地面浓度为
max

2Q uH 2e


z y

2 193.78 103
0.64mg / m3
3.14 6.13580 2.7183
0.008mg / m3
计算实例
烟气速度及烟囱内径的计算
排气筒出口烟气速度不低于出口高度风速的1.5倍算，烟气速度约为9.2m/s，
D
4QV s
2×20
电厂分布情况
同华电厂
120
保德电厂
27
广宇电厂
27
繁峙云雾峪风电
忻
神池霸业梁
州
市
华能宁武风电
万家寨水电
4.95
风电
9.75
4.95
风电
54
水电
河曲电厂
120
天桥水电 龙口水电 西龙池抽水蓄能电站
12.8
水电
42
水电
120
主要承担山西电网的调峰、填谷任务
临
临汾热电
汾
市
侯马晋田热电厂
2×30 10
式为：
Hs
eu
2Q
0
b



z y
H
1
2.ΔH的计算
ΔH的计算依赖于Hs，不能再Hs未知时计算。因此建立如下联立方程组确定Hs
和ΔH，同时求解Hs和ΔH：

Hs
eu
2Q
0
b



z y
H
H f 烟气参数，气象参数，排气筒参数

230m
检验扩散参数并计算地面最大浓度
垂直扩散参数
z
xmax
H 2
580 m 410.1m 2
按表4-8幂指数计算，在C~D稳定度
xmax 9553.9m， y 0.1893699553.90.886940 642.0
则
z 410.1 0.64 y 642.0
S
7
0.22
0.22
N
8.8
0.63
0
H2O
74
4.11
0
理论需氧量 理论烟气量 实际烟气量 实际排烟率
54.33 21.05 0.22 - 20.09mol / kg 55.51mol / kg
265.34 22.4 m3 / kg 5.94m3 / kg 1000
54.33 21.05 4.11 0.22 0.315 55.513.78mol / kg 289.85mol / kg
山西兆光发电有限责任公司
2×30+2×60 向山西南网供电
设计计算书
—以大同二电厂二期工程设为例
计算方法
1.地面最大浓度
烟囱高度的设计不仅要满足在建设项目投产后，大气污染物在一定范围内不允
许超过环境目标浓度值，另一方面还要考虑造价的影响。通常有两种途径进行计
算：按地面最大浓度公式和地面绝对最大浓度公式计算。这里采用前者，计算公
生态环境影响
1. 水污染
开采1吨煤直接破坏2.48 吨水资源 每年开采的5亿吨煤，破坏的水资源相当于山西省整个引黄工程的总引水量
2. 大气污 染
煤烟型大气污染：以二氧化硫和烟尘为主
3. 土地资源严重破坏
截2004年，山西省矿区面积累计已达8000平方公里，其中采空区面积达5000 平方公里，引起和潜在严重地质灾害的区域约2940平方公里
25080
58.61 20.09 10.7 1.54
计算实例
燃烧的计算
耗煤量
2150 104 t / h 342t / h 95kg / s 365 24 质量/g
物质的量/mol
理论需氧量/mol
C
652
54.33
54.3321.05
O
643
40.19
20.09
6.49 5.94 0.2m3 / kg 7.68m3 / kg
QV 95 7.68m3 / s 729 .41m3 / s
计算实例
大气稳定度的计算
观测时间为10月下旬，太阳倾角为-12° 太阳高度角的计算：
h0 arcsinsin 40 sin12 cos 40 cos12cos15 17 113 300 8.46 总云量/低云量符合（5~7）/4条件，查表4-5得太阳辐射等级数为0，地面风速 为2.9m/s，查表4-6得大气稳定度等级为D级。
0.35895.2 729.41 389 278.8 kW 389
64742kW

21000kW
H
1
1.427 64742 3

H
s
2 3
6.131

9.35H
s
2 3


5
根据《环境空气质量标准GB3905-2012》大气二级标准为环境目标值，采用年
均浓度限值0.06mg/m3。
烟囱设计汇报
汇报人：
设计说明书
山西煤炭资源及电厂概 况
山西煤炭资源
得天独厚的煤炭资源
1. 储量大
保有储量2613亿t，占全国的27% 占山西省面积的40.4%
2. 形成
成煤时代主要在古生代 石炭二叠系、侏罗系、部分第三系
3. 煤种优质
低硫、低灰、高发热量 14个牌号的煤种，由其是大同的动力煤，阳泉、晋城的无烟煤
朔
格瑞特煤矸石综合利用电厂
2×13.5
州
市
平朔煤矸石发电有限公司
2×5+2×30
小五台风电 败虎堡风电 国电洁能有限公司右玉 国电高家堡风电
4.125 3.375 4.95 4.95
风电 风电 风电 风电
安平电厂
晋
中
榆社电厂
市
榆次热电
2×15 80 60
大唐国际运城发电有限公司
2×60
运城关铝热电有限公司
选定GB/T 13201-91中的经验公式：
H n0QHn1 Hsn2u 1 2
计算步骤
1.燃烧的计算：根据耗煤量确定排烟率QV 2.确定大气稳定度 3.选择气象参数
σy、σz值与排烟下风向距离有关，近似取0.75
4.计算SO2排放源强 5.烟囱出口处风速的确定
与烟囱几何高度有关，大于200m时Z2取200m
6.联立方程组求解Hs与ΔH 7.校验扩散参数的选取并计算地面最大浓度
计算实例
原始资料
装机容量：2×60万kw 耗煤量：年消耗原煤150万吨/每台 环境条件：
厂区建在大同市南郊区，属于远郊区，周围10km内地势较平坦且无其他污染源 多年平均风速为2.9m/s 年平均气压为895.2hpa 年平均气温为278.8K 空气过剩系数为1.4，烟气出口温度为389K
电厂分布情况
装机容量（万kW） 3×20+2×30 4×30 5 3×5 2×30 2×1.2 2×30+2×60 2×13.5 2×60 4×5 2×13.5
备注
电厂分布情况
南煤龙川
阳光电厂
阳
山西国阳新能股份有限公司第三
泉
热电厂
市 河坡电厂 阳泉市
2×13.5 120 6 30
向阳泉市及平定县采暖供热
Q 2 2150 104 106 1- 85% 0.7% 97% 193 .78g / s
365 24 3600
烟囱出口处平均风速计算：
中性条件下城市远郊区D取0.25
u 2.9 200 0.25 6.13m / s 10
烟气热释放率
QH
扩散参数的确定
对于城市远郊区，D稳定度按向不稳定方向提半级计算，则按C~D计算。 σy、σz值与排烟下风向距离有关。比值若取0.5则不保险，取1.0则太保守，本 计算中先取0.75，计算出烟囱高度及抬升高度后再检验。
计算实例
烟囱高度的计算
SO2排放源强的计算（脱硫效率按85%计，SOX中SO2占97%）
所用煤为晋华宫矿煤
成分见下表
工业分析
元素分析 低位发热量 灰分分析
项目
Mad Vdaf Aar Car Har Oar Nar Sar Mar Aar
SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO
计算实例
单位 % % % % % % % % % %
KJ/kg
% % % %
晋华宫矿煤 14.1 34.52 15.18 65.2 4.21 6.43 0.88 0.7 7.4 15.18