大气环境容量计算常见问题解答(一)

    发布人:管理员    2004-04-08            

 

1.关于烟气的标态和热态换算

2.关于烟囱的常用参数

3.关于模式计算的基准控制条件的说明

 

附录1 关于烟气的标态和热态换算

 大气污染物排放登记表上面给出的污染源排放废气量采用的是标准状态的体积。标准立方米指的是温度273K,压力为101325Pa时的干空气所占体积。

 在大气环境模式计算里,使用的是工况状态下的体积和烟气实际排放速度,在不考虑气体压缩影响和湿度极小时,工况状态烟气体积可由标准状态体积换算出;

V=VNPNT/PTN

式中:V-工况状态下干空气的体积;

      VN-标准状态下干空气的体积;

   P-工况状态下大气压,hPa;

   PN-标准状态下大气压,1013.25hPa;

   T-工况状态气体温度,K;

   TN-标准状态温度;273.15K。

在大气环境容量测算时,必须进行上面修正,否则烟气抬升计算不正确,甚至会出现烟气的虚假下洗,导致容量测算有误。2003-11-19

附录2 关于烟囱的常用参数

 上报的烟囱(排气筒)参数有时候会有很大误差,这些参数也会导致大气容量测算有误。在出现数据异常时,要与当地单位联系核查,最好采用烟囱的实际测量数据,如果没有合适数据时候,可以按照国家烟囱设计规范中的数据加以修改。上面有一组典型烟囱数据可以参考。

附表 典型烟囱数据

烟囱高度m

出口直径 m

烟气速度m/s

烟气温度

20

0.8

8.0

130

30

1.0

8.0

130

40

1.4

10.0

130

50

2.0

10.0

130

60

3.0

15.0

130

80

4.0

15.0

130

100

5.0

20.0

130

120

5.5

20.0

130

150

6.0

25.0

130

180

7.0

25.0

130

210

8.0

25.0.

130

 

上面给出的只是一个参考值,其中烟气温度与采用的除尘器类型有很大关系,采用水膜除尘器,烟气温度较低,不会超过100℃,采用其他类型除尘器的大锅炉一般温度可达到150℃,而工业锅炉和窑炉排放烟气的温度可能更高。更详细的资料请参考气象出版社2002年3月出版的《大气环境模式计算方法》一书。2003-11-19

附录3 关于模式计算的基准控制条件的说明

在选择计算模式,并且经过模型验证类型后就可以代入污染物源强,按照一定的气象条件计算城市区域地面浓度。这个气象条件就是模式计算的基准控制条件,也叫模式的约束条件或者设计条件。本次大气环境容量测算推荐两种控制条件。

大气容量规划区域的气象条件对环境影响是举足轻重的。气象条件的变化十分剧烈,改变的幅度大,变化的速度快,短时间的变化可以引起大气污染物浓度发生数量级的变化。用不同的气象参数组作为模式的计算条件,可能得出的不同的排放量控制结论,因此必须确定大气污染物的基准控制条件。

我国北方地区有采暖季和非采暖季之分,非采暖季环境空气质量较好,采暖季环境空气质量普遍有问题。将采暖季和非采暖季混在一起,无法对季节性大气污染源采取有效控制措施。即使是南方城市也有污染严重的季节和月份。另外还有季节性排放(生产)的污染源

根据我国的具体情况,排放量基准控制时段确定为采暖季或1月份。即采用月日平均浓度、季日平均浓度为控制标准。在采用季气象资料时候,要保证月份连续,如2002年的冬季气象资料应该是2001年12月,到2002年2月或者2002年12月,到2003年2月。

考虑到上述各个因素, 大气容量测算采用2002年冬季实际气象资料做为控制基准,可以把它整理成为大气稳定度、风向、风速联合频率也可以采用这些数据直接计算,计算这个时间段每天的浓度和平均浓度。并用平均浓度控制大气污染物排放量,这是第一种方法。这种方法不能够给出保证率,但是可以保证整个采暖季节和全年的浓度达到国家标准。是一种最可行的方法。

另外一种方法就是采用典型日的方法,这种方法非常有吸引力,且符合当前全国创造清洁卫生城市的时尚要求和趋势。方法是把当地的某种大气污染物日平均浓度从小到大排列,寻找到一定累计概率,如90%或者95%所对应的那一天,用该天的气象条件做为基准控制条件,理论上可以保证城市区域大气环境质量90%天数或者95%天数达标。典型日的平均时间尺度可以体现出污染物一天的周期变化。但是每日之间气象条件也大不相同,确定那一天的气象条件作为总量控制的基准控制条件大有学问,实际上采用那一天气象条件都会有问题。所以这种方法执行起来非常困难,因为一定的保证率可以对应不同的典型日气象参数组,各种参数组差别明显,以风向来说,可能相差很大,也有可能风向正好相反。所以必须有足够的典型日天气资料和监测资料,然后对所有典型日进行天气类型分析,确定所采用的典型日确实是当地有代表性的,而不是特异天气类型,但这样做之前必须对整个冬季或者多年天气做天气类型分析,确定各种典型日条件,该基准控制日天气条件属于污染严重的典型天气,同时要从该典型日对应的累计概率从大到小连续计算7天(含该天),保证对所有的大气污染源公平。因为在执行大气污染物排放量削减时候,按照一个典型日的气象条件计算的结果,在另外一天里,还有可能出现控制区地面浓度超标的现象,必须从新计算。2003-11-19