/《大氣污染限制工程》大作業(yè)——大同二電廠二期工程火電廠煙囪設(shè)計(jì)姓班級(jí)名：學(xué)班級(jí)號(hào)：指導(dǎo)老師：北京交通高校土木建筑工程學(xué)院市政和環(huán)境工程系2013年10月21日書(shū)目TOC\o"1-3"\h\u第一章山西省煤炭資源及電廠分布介紹 11山西煤炭資源簡(jiǎn)介 11.1得天獨(dú)厚的山西煤炭資源 11.2煤炭開(kāi)采給山西造成的生態(tài)環(huán)境影響 11.2.1嚴(yán)峻的水資源破壞和水污染 11.2.2駭人動(dòng)目的大氣污染 11.2.3土地資源的嚴(yán)峻破壞 21.2.4生態(tài)環(huán)境破壞的經(jīng)濟(jì)損失代價(jià) 22山西省電廠概況 22.1電廠統(tǒng)計(jì) 22.2主要電廠介紹 42.2.1大同二電廠 42.2.2神頭第一電廠 62.2.3神頭其次發(fā)電廠 8其次章設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例 81計(jì)算方法 82大同二電廠二期工程煙囪設(shè)計(jì)計(jì)算 92.1原始資料 92.2燃燒的計(jì)算 102.3大氣穩(wěn)定度的確定 112.3.1大同地理氣象資料 112.3.2大氣穩(wěn)定度計(jì)算 112.4擴(kuò)散參數(shù)的確定 112.5煙囪高度的計(jì)算 112.6檢驗(yàn)擴(kuò)散參數(shù)并計(jì)算地面最大濃度 132.7煙氣速度及煙囪內(nèi)徑的計(jì)算 132.8結(jié)果探討 14第三章煙囪圖紙 15第一章山西省煤炭資源及電廠分布介紹1山西煤炭資源簡(jiǎn)介1.1得天獨(dú)厚的山西煤炭資源山西是我國(guó)最大產(chǎn)煤省，素有“煤鄉(xiāng)之稱(chēng)”。煤炭資源優(yōu)勢(shì)得天獨(dú)厚，儲(chǔ)量大、分布廣、品種全、質(zhì)量?jī)?yōu)、易開(kāi)采。全省含煤面積6.2萬(wàn)平方公里，占國(guó)土面積的40.4%，自北向南分布有大同、寧武、西山、河?xùn)|、沁水、霍西6大煤田和渾源、繁峙、五臺(tái)、垣曲、平陸5個(gè)煤產(chǎn)地，含煤地層有石炭二疊系、侏羅系及下第三系。1995年全國(guó)第三次煤田預(yù)料資料顯示，全省2000米煤炭資源總量為6400億t，占全國(guó)的16%，截止1996年末累計(jì)探明儲(chǔ)量2662億t，占全國(guó)27%（其中：煤焦煤占57%），保有儲(chǔ)量2613億t，占全國(guó)的27%，境內(nèi)各類(lèi)煤礦批準(zhǔn)占用儲(chǔ)量約1500億t。據(jù)1986年中國(guó)煤炭分類(lèi)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，山西擁有14個(gè)牌號(hào)的煤種，由其是大同的動(dòng)力煤，陽(yáng)泉、晉城的無(wú)煙煤，離柳、鄉(xiāng)寧的稀有煉焦煤儲(chǔ)量大、分布廣，開(kāi)發(fā)歷史久遠(yuǎn)，特殊是改革開(kāi)放以來(lái)在市場(chǎng)上開(kāi)創(chuàng)了極佳的品牌效應(yīng)；山西成煤時(shí)期主要在古生代，主要含煤地層為石炭、二迭系和侏羅系；部分為第三系；目前開(kāi)發(fā)的煤炭平均埋深在300~500m，地質(zhì)構(gòu)造大部分地區(qū)較為簡(jiǎn)潔，開(kāi)采條件好。煤質(zhì)優(yōu)良，大部分為低硫、低灰、高發(fā)熱量。1.2煤炭開(kāi)采給山西造成的生態(tài)環(huán)境影響1.2.1嚴(yán)峻的水資源破壞和水污染采煤造成嚴(yán)峻的水資源破壞，加劇了水資源短缺。依據(jù)《山西省煤炭開(kāi)采對(duì)水資源的破壞影響及評(píng)價(jià)》結(jié)果，山西每開(kāi)采1噸煤干脆破壞2.48噸水資源。每年開(kāi)采的5億噸煤，破壞的水資源達(dá)12億立方米左右，相當(dāng)于山西省整個(gè)引黃工程的總引水量。而山西人均水資源擁有量不到全國(guó)平均水平的五分之一，水資源短缺嚴(yán)峻影響山西人民的正常生產(chǎn)和生活。1.2.2駭人動(dòng)目的大氣污染煤塵、矸石山自燃、燃煤鍋爐形成了煤礦區(qū)以二氧化硫和煙塵為主要的高濃度污染物，形成了危害嚴(yán)峻的煤煙型大氣污染，城市的空氣質(zhì)量極其惡劣。依據(jù)山西省環(huán)保局統(tǒng)計(jì)，2003年山西省煤礦區(qū)二氧化硫排放量達(dá)32.97萬(wàn)噸，煙塵年排放量達(dá)44.82萬(wàn)噸，分別占到全省排放量的32％和51.5％。1.2.3土地資源的嚴(yán)峻破壞近20多年來(lái)，山西作為國(guó)家主要能源基地，加強(qiáng)了基地建設(shè)力度，更大規(guī)模地開(kāi)采煤炭，造成礦區(qū)土地塌陷、地表擾動(dòng)、倒塌、泥石流等嚴(yán)峻的地質(zhì)災(zāi)難。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，截2004年，山西省礦區(qū)面積累計(jì)已達(dá)8000平方公里，其中采空區(qū)面積達(dá)5000平方公里，引起和潛在嚴(yán)峻地質(zhì)災(zāi)難的區(qū)域約2940平方公里，每年新增塌陷區(qū)面積約94平方公里。目前，全省礦區(qū)土地破壞已遍及大同、朔州、晉中、晉城、長(zhǎng)治、臨汾、陽(yáng)泉、呂梁、太原等多個(gè)地市，發(fā)生次生地質(zhì)災(zāi)難的范圍波及1900個(gè)自然村，涉及95萬(wàn)人。1.2.4生態(tài)環(huán)境破壞的經(jīng)濟(jì)損失代價(jià)煤炭工業(yè)造成的環(huán)境污染損失主要包括大氣環(huán)境污染損失、水環(huán)境污染損失和固體廢棄物損失等方面。依據(jù)山西省有關(guān)部門(mén)測(cè)算結(jié)果，2003年山西省煤炭開(kāi)采造成的大氣、水及固體廢棄物污染的環(huán)境損失約62億元，平均環(huán)境污染損失為13.78元/噸煤。山西省煤炭工業(yè)造成的生態(tài)破壞經(jīng)濟(jì)損失核算主要包括以下內(nèi)容：采煤造成的水資源性破壞的損失、采煤漏水造成的缺水人口、采煤造成的水土流失、森林資源生長(zhǎng)量損失、采煤占地?fù)p失、破壞植被引起釋氧削減的損失、采煤破壞耕地的復(fù)墾費(fèi)用、消耗坑木及生物多樣性損失、生態(tài)重建復(fù)原植被費(fèi)用、濕地生態(tài)系統(tǒng)損失、土地塌陷損失、物種資源丟失等。2003年采煤造成的生態(tài)破壞經(jīng)濟(jì)損失核算結(jié)果為226.77億元，平均噸煤生態(tài)破壞經(jīng)濟(jì)損失為50.45元。2山西省火電廠概況2.1火電廠統(tǒng)計(jì)所在市電廠名稱(chēng)裝機(jī)容量（萬(wàn)kW）備注陽(yáng)泉市南煤龍川2×13.5陽(yáng)光電廠120向陽(yáng)泉市及平定縣采暖供熱山西國(guó)陽(yáng)新能股份有限公司第三熱電廠6河坡電廠陽(yáng)泉市30陽(yáng)煤電廠40.5長(zhǎng)治市武鄉(xiāng)電廠2×60漳澤電廠84山西漳山發(fā)電有限責(zé)任公司2×30+2×60容海電廠2×13.5王曲電廠2×60國(guó)家“西電東送”北通道重點(diǎn)工程項(xiàng)目之一潞安余吾電廠2×13.5晉城市陽(yáng)城電廠6×35+2×60向江蘇送電晉城熱電2×30成莊電廠5寺河煤層氣發(fā)電廠12蘭花大寧煤層氣發(fā)電廠3.5朔州市永皓電廠2×5神頭一電廠120向本省和京津唐地區(qū)供電神頭二電廠2×50向本省和京津唐地區(qū)供電格瑞特煤矸石綜合利用電廠2×13.5平朔煤矸石發(fā)電有限公司2×5+2×30小五臺(tái)風(fēng)電4.125風(fēng)電敗虎堡風(fēng)電3.375風(fēng)電國(guó)電潔能有限公司右玉4.95風(fēng)電國(guó)電高家堡風(fēng)電4.95風(fēng)電晉中市安平電廠2×15榆社電廠80榆次熱電60運(yùn)城市大唐國(guó)際運(yùn)城發(fā)電有限公司2×60運(yùn)城關(guān)鋁熱電有限公司2×20河津電廠2×35華澤電廠2×30蒲光電廠2×30忻州市同華電廠120保德電廠27廣宇電廠27繁峙云霧峪風(fēng)電4.95風(fēng)電神池霸業(yè)梁9.75華能寧武風(fēng)電4.95風(fēng)電萬(wàn)家寨水電54水電河曲電廠120天橋水電12.8水電龍口水電42水電西龍池抽水蓄能電站120主要擔(dān)當(dāng)山西電網(wǎng)的調(diào)峰、填谷任務(wù)臨汾市臨汾熱電2×30侯馬晉田熱電廠10山西兆光發(fā)電有限責(zé)任公司2×30+2×60向山西南網(wǎng)供電呂梁方山電廠10柳林電廠2×10+2×602.2主要電廠介紹2.2.1大同二電廠山西大同二電廠隸屬?lài)?guó)電電力公司，位于山西省大同市南郊光華路，全廠占地面積453.56公頃，和京大高速馬路緊緊相連，交通便利，是我國(guó)西電東送的主力電廠。主要擔(dān)負(fù)著向首都北京輸送優(yōu)質(zhì)電能的任務(wù)，建廠近30年，年平均在發(fā)電量70億千瓦以上，為首都的建設(shè)及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。國(guó)電大同其次發(fā)電廠一期建有6臺(tái)200MW機(jī)組，二期兩臺(tái)600MW亞臨界干脆空冷機(jī)組（7、8號(hào)機(jī)組）于2005年全部投產(chǎn)發(fā)電，三期裝有2×660MW超臨界干脆空冷機(jī)組，2009年5月28日，9號(hào)機(jī)組完成了“168”小時(shí)試運(yùn)，2009年10月，10號(hào)機(jī)組完成“168”小時(shí)試運(yùn)，三期工程全部竣工，總裝機(jī)容量達(dá)到3720MW即372萬(wàn)千瓦。大同其次發(fā)電廠DG670-5型鍋爐由東方鍋爐廠生產(chǎn)，最大連續(xù)蒸發(fā)量為670t/h。鍋爐為П形布置。三期擴(kuò)建工程三大主機(jī)中鍋爐由東方鍋爐（集團(tuán)）股份有限公司設(shè)計(jì)制造，為自然循環(huán)煤粉爐。1988年11月25日一期工程全部完工，共安裝六臺(tái)國(guó)產(chǎn)20萬(wàn)千瓦發(fā)電機(jī)組，總裝機(jī)容量120萬(wàn)千瓦，年發(fā)電量70億千瓦時(shí)以上。和一期同步建成的500千伏超高壓輸變電站是華北電網(wǎng)西電東送的重要樞紐，將內(nèi)蒙和山西的部分電力匯合于此，通過(guò)大房（大同－房山）500千伏超高壓輸電線路送往京津唐電網(wǎng)。大同其次發(fā)電廠二期擴(kuò)建工程是一座大型坑口電站，設(shè)計(jì)裝機(jī)容量為2×600MW，二期工程在空冷、脫硫及中水利用等方面均處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，要求建立一流示范電廠。煙囪為兩爐共用的雙筒式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)全程負(fù)壓煙囪，設(shè)計(jì)高度為240m，出口直徑為10m。該煙囪由鋼筋混凝土基礎(chǔ)、鋼筋混凝土內(nèi)外筒、信號(hào)平臺(tái)（三層）、頂部平臺(tái)、煙道接口和其他附屬設(shè)施等七部分組成。國(guó)電大同其次發(fā)電廠（三期）擴(kuò)建工程建2×660兆瓦超臨界干脆空冷機(jī)組。項(xiàng)目總投資50億元，由國(guó)電電力發(fā)展股份有限公司和北京國(guó)際電力開(kāi)發(fā)投資公司分別按60%和40%的比例共同出資建設(shè)。建設(shè)周期：自2007年起至2009年止。建廠投產(chǎn)20年間，大同其次發(fā)電廠創(chuàng)建了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。特殊是在2001年劃歸國(guó)電電力發(fā)展股份有限公司以來(lái)，企業(yè)依據(jù)上市公司的要求，在中國(guó)國(guó)電集團(tuán)公司和國(guó)電電力發(fā)展股份有限公司的正確領(lǐng)導(dǎo)下，深化改革、強(qiáng)化管理、提高效益，取得了顯著的成效。截至2003年底，大同其次發(fā)電廠已累計(jì)發(fā)電1200多億千瓦時(shí)，同時(shí)，就地消化轉(zhuǎn)化煤炭資源5000余萬(wàn)噸，共計(jì)繳納各種稅款10億余元。榮獲“全國(guó)火力發(fā)電效益十佳企業(yè)榜第六位”、“山西省雙文明建設(shè)先進(jìn)單位”和國(guó)電集團(tuán)“一級(jí)獎(jiǎng)狀”等。2.2.2神頭第一電廠神頭第一發(fā)電廠位于雁門(mén)關(guān)外，桑干河源頭，東至首都北京360公里，南踞山西省省會(huì)太原239公里。是一座裝機(jī)容量120萬(wàn)千瓦的國(guó)有特大型企業(yè)，先后安裝有兩臺(tái)5萬(wàn)千瓦國(guó)產(chǎn)機(jī)組（依據(jù)有關(guān)規(guī)定現(xiàn)已關(guān)停）、兩臺(tái)20萬(wàn)千瓦原蘇聯(lián)機(jī)組、四臺(tái)20萬(wàn)千瓦捷克機(jī)組，是華北電網(wǎng)骨干火力發(fā)電企業(yè)之一，擔(dān)負(fù)著向本省和京、津、唐地區(qū)的供電任務(wù)。該廠分三期建設(shè)，一期安裝兩臺(tái)國(guó)產(chǎn)5萬(wàn)千瓦機(jī)組（現(xiàn)已劃歸山西晉能集團(tuán)公司），二期安裝兩臺(tái)原蘇聯(lián)20萬(wàn)千瓦機(jī)組，三期安裝四臺(tái)捷克20萬(wàn)千瓦機(jī)組。1977年2月17日首臺(tái)機(jī)組投產(chǎn)，1987年12月最終一臺(tái)機(jī)組并網(wǎng)發(fā)電。鍋爐為兩臺(tái)67OT/H自然循環(huán)汽包爐，四臺(tái)65OT/H直流鍋爐，六臺(tái)200MW汽輪發(fā)電機(jī)組。發(fā)電燃料用該廠西側(cè)有儲(chǔ)量為126億噸煤田。用水主要為神頭泉組，平均流量為每秒6立方米。灰場(chǎng)有兩座，其中一座在建。生產(chǎn)系統(tǒng)為管路水力除灰。通過(guò)神大線等14回線路并入電網(wǎng)。神頭發(fā)電廠位于山西省朔州市神頭鎮(zhèn)，特別靠近平朔煤田，是典型的坑口電廠。電廠最初在1956年就起先籌劃，但因?yàn)榻?jīng)濟(jì)困難，而且總體設(shè)計(jì)思路多次變更，所以始終處于籌備階段。1966年文化大革命起先后，設(shè)計(jì)主要考慮的是“進(jìn)山進(jìn)洞”，到了1972年又調(diào)整為“靠路靠水”，在經(jīng)過(guò)多方比較后，最終選定在靠近同蒲鐵路的神頭泉邊興建。從1972年到1993年的21年中，電廠實(shí)現(xiàn)了連續(xù)建設(shè)、連續(xù)投產(chǎn)。1973年起，首先由山西省地方政府在這里建設(shè)了兩臺(tái)均為7.5萬(wàn)千瓦的小型機(jī)組，于1977年投產(chǎn)。但這兩臺(tái)機(jī)組的效能不佳，后來(lái)都被降為5萬(wàn)千瓦。在一期完工的同年，電廠被上劃到中心政府，并起先二期工程的建設(shè)，安裝兩臺(tái)從蘇聯(lián)引進(jìn)的發(fā)電機(jī)組，于1981年完工。1982年起，中國(guó)和捷克政府合作，在神頭建設(shè)了三期工程，安裝四臺(tái)捷克產(chǎn)的20萬(wàn)千瓦發(fā)電機(jī)組，于1987年全部建成。在最初規(guī)劃的時(shí)候，神頭就被設(shè)計(jì)成了“一廠兩站”，分為兩套系統(tǒng)，可分別擴(kuò)展。其次電廠于1987年開(kāi)工，位置在第一電廠的西側(cè)，安裝兩臺(tái)同樣是捷克產(chǎn)的50萬(wàn)千瓦發(fā)電機(jī)組，干脆向京津唐電網(wǎng)供電。神頭第一發(fā)電廠一期的業(yè)主為山西晉能集團(tuán)朔州能源發(fā)展有限公司，該公司的主要股東有山西省晉能集團(tuán)有限公司（90%）、山西朔州環(huán)宇有限公司（10%）。近年來(lái)，山西神頭一電廠把技術(shù)創(chuàng)新作為迎接新挑戰(zhàn)、占據(jù)制高點(diǎn)的法寶，主動(dòng)推行科技興廠戰(zhàn)略，大刀闊斧地對(duì)洋設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造，使企業(yè)在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中昂首挺立于不敗之地。神頭一電廠是一座裝機(jī)容量120萬(wàn)千瓦的大型骨干發(fā)電企業(yè)。投產(chǎn)之初，由于設(shè)備制造工藝差、穩(wěn)定運(yùn)行水平低、鍋爐泄漏等故障頻發(fā)，嚴(yán)峻制約了生產(chǎn)的發(fā)展。生產(chǎn)實(shí)踐使廠黨政一班人相識(shí)到，電力企業(yè)作為技術(shù)密集型企業(yè)，必需注意技術(shù)創(chuàng)新。為此，廠里確立以人才為主的發(fā)展觀和科技進(jìn)步機(jī)制。始終把智力勞動(dòng)作為重要資本和技術(shù)創(chuàng)新的第一要素，堅(jiān)持穩(wěn)定工程師、技術(shù)員、工人技師等“第一生產(chǎn)力”，做到生活上關(guān)切、政治上信任、工作上重用。近幾年，廠里建起了“高工住宅樓”和“科技檔案樓”；設(shè)立了生產(chǎn)技術(shù)處、成立了計(jì)算機(jī)中心、試驗(yàn)中心、科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)等科技機(jī)構(gòu)；推行了技術(shù)主管負(fù)責(zé)制和全員培訓(xùn)、持證上崗制度；在全廠生產(chǎn)車(chē)間組織了上百個(gè)分門(mén)別類(lèi)的專(zhuān)業(yè)技術(shù)攻關(guān)小組，擔(dān)當(dāng)各類(lèi)攻關(guān)課題；建立起了科技人員政績(jī)檔案。通過(guò)對(duì)重大技改項(xiàng)目實(shí)行公開(kāi)招標(biāo)，對(duì)重大設(shè)備隱患實(shí)行定期分析探討，對(duì)機(jī)組大小修立足于動(dòng)大手術(shù)，對(duì)科技人員壓擔(dān)子、加任務(wù)等一系列措施的落實(shí)，勝利地攻克了捷制鍋爐頻繁泄漏、熱工愛(ài)護(hù)誤動(dòng)、廠用電率高、汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子掉葉片、磨煤機(jī)大小牙輪磨損等一大批影響機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行的設(shè)備隱患和技術(shù)難題，完成了150多項(xiàng)重大科技攻關(guān)項(xiàng)目。去年，他們抓住設(shè)備和檢修質(zhì)量?jī)蓚€(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在勝利進(jìn)行了3號(hào)、4號(hào)機(jī)組設(shè)備改造的基礎(chǔ)上，又完成了5號(hào)機(jī)組熱控DCS改造以及鍋爐受熱面改造；完成了500千伏電抗器愛(ài)護(hù)系統(tǒng)改造，解決了一批影響機(jī)組平安穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重點(diǎn)技術(shù)難題，使洋設(shè)備再現(xiàn)了活力，讓老機(jī)組煥發(fā)了青春。技術(shù)創(chuàng)新使神頭一電廠6臺(tái)進(jìn)口主力20萬(wàn)機(jī)組健康水平和自動(dòng)化程度大幅度提高，有力地推動(dòng)了生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)蒸蒸日上，促進(jìn)了各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)全線飄紅。截至6月30日，該廠累計(jì)完成發(fā)電量38.01億千瓦時(shí)，完成全年安排任務(wù)的51.37%，超時(shí)間進(jìn)度3.58個(gè)百分點(diǎn)，多發(fā)電13153萬(wàn)千瓦時(shí)，比去年同期多發(fā)電39894萬(wàn)千瓦時(shí)，提前6天完成上半年生產(chǎn)任務(wù)；綜合廠用電率比去年同期降低1.03個(gè)百分點(diǎn)，供電煤耗完成382克/千瓦時(shí)，和年安排持平，創(chuàng)出歷史同期最高水平。3號(hào)機(jī)組連續(xù)平安運(yùn)行412天，創(chuàng)全國(guó)同類(lèi)型機(jī)組長(zhǎng)周期運(yùn)行歷史最好水平。全廠實(shí)現(xiàn)了連續(xù)平安生產(chǎn)766天的好成果。2.2.3神頭其次發(fā)電廠神頭其次發(fā)電廠位于山西省朔州市，安裝有兩臺(tái)500MW燃煤機(jī)組。是山西省乃至華北地區(qū)第一座單機(jī)容量最大的火力發(fā)電廠，是山西電網(wǎng)和京津唐電網(wǎng)的主力發(fā)電廠之一。神頭其次發(fā)電廠位于朔州市境內(nèi)，于1988年3月正式開(kāi)工，1991年7月建廠，是山西省乃至華北地區(qū)第一座單機(jī)容量最大的火力發(fā)電廠，是山西電網(wǎng)和京津唐電網(wǎng)的主力發(fā)電廠之一，設(shè)計(jì)總裝機(jī)容量為2000-2200MW，分兩期建成。一期工程是國(guó)家“七五”、“八五”期間重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目，二期擴(kuò)建工程于1997年7月經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)，可行性探討報(bào)告2001年2月經(jīng)國(guó)家計(jì)委批準(zhǔn)，2002年8月正式開(kāi)工，預(yù)料2005年投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)，該項(xiàng)目是國(guó)家“西電東送”北通道首批開(kāi)工項(xiàng)目之一。神頭二電廠的煙囪高度為270m，出口直徑為9m，于1990年月竣工，結(jié)合工程特點(diǎn)和已駕馭的閱歷，選擇了90m標(biāo)高以下內(nèi)筒雙滑，外筒翻板，在90m標(biāo)高將滑升模具拆裝到外筒壁上，始終雙滑到270m，內(nèi)筒90~100m段磚砌體掛吊盤(pán)的施工方案。其次章設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例1計(jì)算方法煙囪高度的設(shè)計(jì)不僅要滿意在建設(shè)項(xiàng)目投產(chǎn)后，大氣污染物在肯定范圍內(nèi)不允許超過(guò)環(huán)境目標(biāo)濃度值，另一方面還要考慮造價(jià)的影響。通常有兩種途徑進(jìn)行計(jì)算：按地面最大濃度公式和地面肯定最大濃度公式計(jì)算。這里采納前者，計(jì)算公式為：文獻(xiàn)指出，在應(yīng)用（1）式計(jì)算Hs時(shí)，ΔH可干脆按《制定地方大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)方法—GB/T13201-91》計(jì)算，但因?yàn)棣的計(jì)算依靠于Hs，不能再Hs未知時(shí)計(jì)算。因此建立如下聯(lián)立方程組確定Hs和ΔH，同時(shí)求解Hs和ΔH：從文獻(xiàn)介紹來(lái)看，ΔH的閱歷公式許多，而且他們之間彼此差別較大，在完全相同的煙源參數(shù)和氣象條件下，不同的ΔH閱歷公式計(jì)算值之間相差幾倍的情形并不少見(jiàn)。同時(shí)，ΔH隨氣象參數(shù)改變而有很大不同。在計(jì)算Hs時(shí)，一般采納中性狀態(tài)下的ΔH。這里選定GB/T13201-91中的閱歷公式：2大同二電廠二期工程煙囪設(shè)計(jì)計(jì)算2.1原始資料大同二電廠二期工程裝機(jī)容量為2×60萬(wàn)kw，采納晉華宮礦煤。依據(jù)資料，一臺(tái)60萬(wàn)kw的火電機(jī)組年消耗原煤150萬(wàn)噸。廠區(qū)建在大同市南郊區(qū)，屬于遠(yuǎn)郊區(qū)，四周10km內(nèi)地勢(shì)較平坦且無(wú)其他污染源，縣氣象站觀測(cè)多年平均風(fēng)速為2.9m/s，年平均氣壓為895.2hpa，年平均氣溫為278.8K，空氣過(guò)剩系數(shù)為1.4，煙氣出口溫度為389K。晉華宮礦煤成分見(jiàn)下表：項(xiàng)目單位晉華宮礦煤工業(yè)分析Mad%14.1Vdaf%34.52Aar%15.18元素分析Car%65.2Har%4.21Oar%6.43Nar%0.88Sar%0.7Mar%7.4Aar%15.18低位發(fā)熱量KJ/kg25080哈氏可磨性系數(shù)HGl62變形溫度DT℃1220軟化溫度ST℃1310流淌溫度FT℃1360灰分分析SiO2%58.61Al2O3%20.09Fe2O3%10.7CaO%1.542.2燃燒的計(jì)算耗煤量以1kg設(shè)計(jì)煤種為基礎(chǔ)，則：質(zhì)量/g物質(zhì)的量/mol理論需氧量/molC65254.3354.33H42.142.121.05O64340.1920.09S70.220.22N8.80.630H2O744.110理論需氧量為即理論空氣量條件下煙氣組成（mol）為：CO2：54.33，H2O：（21.05+4.11），SO2：0.22，N2：0.315+55.51×3.78理論煙氣量為：即空氣過(guò)剩系數(shù)時(shí)，實(shí)際煙氣量為實(shí)際排煙率為2.3大氣穩(wěn)定度的確定2.3.1大同地理氣象資料大同市位于山西省北部，地處黃土高原東北邊緣。地理坐標(biāo)為東經(jīng)112°34′到114°33′，北緯39°03′到40°44′之間，平均海拔1056米。北以外長(zhǎng)城為界，和內(nèi)蒙古自治區(qū)相鄰,西、南和本省朔州市、忻州地區(qū)相連，東和河北省相接。大同處溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，受季風(fēng)影響，四季分明，春夏秋涼快，晝夜溫差大，年平均氣溫3.6~7.5℃，最冷月為1月份，平均氣溫是-11.3℃。春季里氣溫回升很快，平均氣溫7~9℃，總是乍暖還寒；多大風(fēng)，降雨較少，平均降水量?jī)H為50mm左右，占年降水量的15%，時(shí)有飛雪相隨，且下且化。夏季氣候溫柔，平均氣溫在19~22℃之間，雨水集中，平均降水量近250mm，占全年降水量的60%以上；大同的夏天涼快舒適，多溫柔的東南風(fēng)，旅游者們多于夏季來(lái)此避暑勝地觀光。秋季來(lái)臨后氣溫便漸漸下降，平均氣溫在6~8℃之間，這時(shí)常碧空萬(wàn)里、天高氣爽。冬季較為漫長(zhǎng)，長(zhǎng)達(dá)四個(gè)多月，盛行西北風(fēng)，日短天寒。平均氣溫在零下7~12℃之間。年日照時(shí)數(shù)較長(zhǎng)，約為2800小時(shí)，光能利用潛力特別可觀。2.3.2大氣穩(wěn)定度計(jì)算觀測(cè)時(shí)間為10月下旬，太陽(yáng)傾角為-12°。太陽(yáng)高度角的計(jì)算代入得：總云量/低云量符合（5~7）/4條件，查表4-5得太陽(yáng)輻射等級(jí)數(shù)為0，地面風(fēng)速為2.9m/s，查表4-6得大氣穩(wěn)定度等級(jí)為D級(jí)。2.4擴(kuò)散參數(shù)的確定對(duì)于城市遠(yuǎn)郊區(qū)，D穩(wěn)定度按向不穩(wěn)定方向提半級(jí)計(jì)算，則按C~D計(jì)算。2.5煙囪高度的計(jì)算SO2排放源強(qiáng)按下式計(jì)算（脫硫效率按85%計(jì)，SOX中SO2占97%）代入得：煙囪出口處平均風(fēng)速計(jì)算，m為不同穩(wěn)定度條件下的風(fēng)廓線冪指數(shù)，見(jiàn)下表ABCDEF城市0.100.150.200.250.30鄉(xiāng)村0.070.070.100.150.25由實(shí)際資料得煙囪高度大于200m，因此選用公式4，若最終結(jié)果求出煙囪高度大于200m，則計(jì)算正確。中性條件下城市遠(yuǎn)郊區(qū)D取0.25代入得：煙氣熱釋放率按下式計(jì)算，煙囪高度按下式計(jì)算依據(jù)《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB3905-2012》大氣二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為環(huán)境目標(biāo)值，采納年均濃度限值0.05mg/m3。（6）式中，若取0.5則不保險(xiǎn)，取1.0則太保守，本計(jì)算中先取0.75，計(jì)算出煙囪高度及抬上升度后再檢驗(yàn)。將各有關(guān)數(shù)據(jù)代入（6）式得聯(lián)立（5）和（7）解得：2.6檢驗(yàn)擴(kuò)散參數(shù)并計(jì)算地面最大濃度垂直擴(kuò)