大气污染控制工程——烟囱设计(PPT)

1、烟囱设计汇报汇报人： 设计说明书山西煤炭资源及电厂概山西煤炭资源及电厂概况况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% 占山西省面积的占山西省面积的40.4%2. 形成 成煤时代主要在成煤时代主要在古生代 石炭二叠系、侏罗系、部分第三系石炭二叠系、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、晋城的无烟煤山西煤炭资源山西煤炭资源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：煤烟型大气污染：以二氧化硫和烟尘为主3.

2、 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平方公里生态环境影响生态环境影响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/吨煤电厂分布情况电厂分布情况所在市所在市电厂名称电厂名称装机容量（万装机容量（万kW）备注备注太原市大唐太原第二热电厂大唐太原第二热电厂 320+230国电太原第一热电厂国电太原第一热电厂 430晋阳发电晋阳发电5西山热电太原西山热电太原35太钢电厂太钢电厂230太原刚玉东山热电有限公司太原刚玉东山热电有限公司21.2古交电厂古

3、交电厂(兴能一、二期兴能一、二期)230+260大同市国投大同云峰电厂国投大同云峰电厂 213.5塔山电厂塔山电厂 260同煤电厂同煤电厂 45大能电厂大能电厂（大同一电厂）（大同一电厂）213.5电厂分布情况电厂分布情况阳阳泉泉市市南煤龙川南煤龙川 213.5阳光电厂阳光电厂 120向阳泉市及平定县采暖供热向阳泉市及平定县采暖供热山西国阳新能股份有限公司第三山西国阳新能股份有限公司第三热电厂热电厂 6河坡电厂河坡电厂 阳泉市阳泉市30阳煤电厂阳煤电厂 40.5长长治治市市武乡电厂武乡电厂260漳泽电厂漳泽电厂 84山西漳山发电有限责任公司山西漳山发电有限责任公司 230+260容海电厂容海电

4、厂 213.5王曲电厂王曲电厂 260国家国家“西电东送西电东送”北通道重点工程项目之北通道重点工程项目之一一潞安余吾电厂潞安余吾电厂 213.5阳城电厂阳城电厂 635+260向江苏送电向江苏送电晋城热电晋城热电230电厂分布情况电厂分布情况朔朔州州市市永皓电厂永皓电厂 25神头一电厂神头一电厂120向本省和京津唐地区供电向本省和京津唐地区供电神头二电厂神头二电厂250向本省和京津唐地区供电向本省和京津唐地区供电格瑞特煤矸石综合利用电厂格瑞特煤矸石综合利用电厂213.5平朔煤矸石发电有限公司平朔煤矸石发电有限公司 25+230小五台风电小五台风电 4.125风电风电败虎堡风电败虎堡风电 3.

5、375风电风电国电洁能有限公司右玉国电洁能有限公司右玉4.95风电风电国电高家堡风电国电高家堡风电 4.95风电风电晋晋中中市市安平电厂安平电厂 215榆社电厂榆社电厂 80榆次热电榆次热电 60大唐国际运城发电有限公司大唐国际运城发电有限公司 260运城关铝热电有限公司运城关铝热电有限公司220电厂分布情况电厂分布情况忻忻州州市市同华电厂同华电厂120保德电厂保德电厂27广宇电厂广宇电厂 27繁峙云雾峪风电繁峙云雾峪风电 4.95风电风电神池霸业梁神池霸业梁 9.75华能宁武风电华能宁武风电 4.95风电风电万家寨水电万家寨水电 54水电水电河曲电厂河曲电厂 120天桥水电天桥水电 12.8

6、水电水电龙口水电龙口水电 42水电水电西龙池抽水蓄能电站西龙池抽水蓄能电站 120主要承担山西电网的调峰、填谷任务主要承担山西电网的调峰、填谷任务临临汾汾市市临汾热电临汾热电230侯马晋田热电厂侯马晋田热电厂 10山西兆光发电有限责任公司山西兆光发电有限责任公司 230+260向山西南网供电向山西南网供电 设计计算书以大同二电厂二期工程设为例以大同二电厂二期工程设为例计算方法计算方法1.地面最大浓度地面最大浓度 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

7、。通常有两种途径进行计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，计算公式为：式为：2.H的计算的计算 H的计算依赖于的计算依赖于Hs，不能再，不能再Hs未知时计算。因此建立如下联立方程组确定未知时计算。因此建立如下联立方程组确定Hs和和H，同时求解，同时求解Hs和和H：选定选定GB/T 13201-91中的经验公式：中的经验公式： 120HueQHyzbs排气筒参数烟气参数，气象参数，fHHueQHyzbs02 21021uHQnHn

8、snH计算步骤计算步骤1.燃烧的计算：根据耗煤量确定排烟率燃烧的计算：根据耗煤量确定排烟率QV2.确定大气稳定度确定大气稳定度3.选择气象参数选择气象参数 y、z值与排烟下风向距离有关，近似取值与排烟下风向距离有关，近似取0.754.计算计算SO2排放源强排放源强5.烟囱出口处风速的确定烟囱出口处风速的确定 与烟囱几何高度有关，大于与烟囱几何高度有关，大于200m时时Z2取取200m6.联立方程组求解联立方程组求解Hs与与H7.校验扩散参数的选取并计算地面最大浓度校验扩散参数的选取并计算地面最大浓度计算实例计算实例原始资料原始资料装机容量：装机容量：260万万kw耗煤量：耗煤量：年消耗原煤年消

9、耗原煤150万吨万吨/每台每台环境条件：环境条件： 厂区建在大同市南郊区，属于远郊区，周围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内地势较平坦且无其他污染源 多年平均风速为多年平均风速为2.9m/s 年平均气压为年平均气压为895.2hpa 年平均气温为年平均气温为278.8K 空气过剩系数为空气过剩系数为1.4，烟气出口温度为，烟气出口温度为389K所用煤为晋华宫矿煤所用煤为晋华宫矿煤 成分见下表计算实例计算实例项目项目单位单位晋华宫矿煤晋华宫矿煤工业分析工业分析Mad%14.1Vdaf%34.52Aar%15.18元素分析元素分析Car%65.2Har%4.

10、21Oar%6.43Nar%0.88Sar%0.7Mar%7.4Aar%15.18低位发热量低位发热量KJ/kg25080灰分分析灰分分析SiO2%58.61Al2O3%20.09Fe2O3%10.7CaO%1.54计算实例计算实例燃烧的计算燃烧的计算耗煤量耗煤量 理论需氧量理论需氧量理论烟气量理论烟气量实际烟气量实际烟气量实际排烟率实际排烟率 skghtht/95/342/243651015024质量/g物质的量/mol理论需氧量/molC65254.3354.33H42.142.121.05O64340.1920.09S70.220.22N8.80.630H2O744.110kgmolkg

11、mol/51.55/09.20-22. 005.2133.54kgmkgm/94. 5/10004 .2234.26533kgmolkgmol/85.289/78. 351.55315. 022. 011. 405.2133.54kgmkgm/68. 7/2 . 094. 549. 633smsmQV/41.729/68. 79533计算实例计算实例大气稳定度的计算大气稳定度的计算观测时间为观测时间为10月下旬，太阳倾角为月下旬，太阳倾角为-12太阳高度角的计算：太阳高度角的计算： 总云量总云量/低云量符合（低云量符合（57）/4条件，查表条件，查表4-5得太阳辐射等级数为得太阳辐射等级数为0

12、，地面风速，地面风速为为2.9m/s，查表，查表4-6得大气稳定度等级为得大气稳定度等级为D级。级。 扩散参数的确定扩散参数的确定 对于城市远郊区，对于城市远郊区，D稳定度按向不稳定方向提半级计算，则按稳定度按向不稳定方向提半级计算，则按CD计算。计算。 y、z值与排烟下风向距离有关。比值值与排烟下风向距离有关。比值若取若取0.5则不保险，取则不保险，取1.0则太保守，本则太保守，本计算中先取计算中先取0.75，计算出烟囱高度及抬升高度后再检验。，计算出烟囱高度及抬升高度后再检验。46. 83001131715cos12cos40cos12sin40sinarcsin0h计算实例计算实例烟囱高

13、度的计算烟囱高度的计算SO2排放源强的计算（脱硫效率按排放源强的计算（脱硫效率按85%计，计，SOX中中SO2占占97%）烟囱出口处平均风速计算：烟囱出口处平均风速计算： 中性条件下城市远郊区中性条件下城市远郊区D取取0.25 烟气热释放率烟气热释放率 根据环境空气质量标准根据环境空气质量标准GB3905-2012大气二级标准为环境目标值，采用年大气二级标准为环境目标值，采用年均浓度限值均浓度限值0.06mg/m3。sgQ/78.193%97%7 . 0%85-136002436510101502264smu/13. 6102009 . 225. 0kWkWkWQH21000647423898

14、 .27838941.7292 .89535. 0 535. 913. 664742427. 13213231ssHHH 758075. 0038. 006. 013. 614. 3718. 21078.19323HHHs计算实例计算实例联立（联立（5）和（）和（7）检验扩散参数并计算地面最大浓度检验扩散参数并计算地面最大浓度垂直扩散参数垂直扩散参数按表按表4-8幂指数计算，在幂指数计算，在CD稳定度稳定度则则最大地面浓度为最大地面浓度为 HHHHss60835. 932mmHmmHs2306 .2293504 .350mmHxz1 .41025802max0 .6429 .9553189369. 09 .9553886940. 0maxymx，64. 00 .6421 .410yz3332max/008. 0/64. 07183. 258013. 614