大气污染控制工程——烟囱高度设计剖析

《大气污染控制工程》大作业——大同二电厂二期工程火电厂烟囱设计姓班级名：学班级号：指导教师：北京交通大学土木建筑工程学院市政与环境工程系2013年10月21日目录第一章山西省煤炭资源及电厂分布介绍..................................................................11山西煤炭资源简介.............................................................................................11.1得天独厚的山西煤炭资源......................................................................11.2煤炭开采给山西造成的生态环境影响..................................................11.2.1严重的水资源破坏和水污染......................................................11.2.2触目惊心的大气污染..................................................................11.2.3土地资源的严重破坏...................................................................21.2.4生态环境破坏的经济损失代价...................................................22山西省电厂概况.................................................................................................22.1电厂统计..................................................................................................22.2主要电厂介绍..........................................................................................42.2.1大同二电厂...................................................................................42.2.2神头第一电厂...............................................................................62.2.3神头第二发电厂...........................................................................8第二章设计计算实例..................................................................................................81计算方法.............................................................................................................82大同二电厂二期工程烟囱设计计算.................................................................92.1原始资料..................................................................................................92.2燃烧的计算............................................................................................102.3大气稳定度的确定................................................................................112.3.1大同地理气象资料.....................................................................112.3.2大气稳定度计算.........................................................................112.4扩散参数的确定....................................................................................112.5烟囱高度的计算....................................................................................112.6检验扩散参数并计算地面最大浓度....................................................132.7烟气速度及烟囱内径的计算................................................................132.8结果讨论................................................................................................14第三章烟囱图纸........................................................................................................15大气污染控制工程大作业环境1001任佳1第一章山西省煤炭资源及电厂分布介绍1山西煤炭资源简介1.1得天独厚的山西煤炭资源山西是我国最大产煤省，素有“煤乡之称”。煤炭资源优势得天独厚，储量大、分布广、品种全、质量优、易开采。全省含煤面积6.2万平方公里，占国土面积的40.4%，自北向南分布有大同、宁武、西山、河东、沁水、霍西6大煤田和浑源、繁峙、五台、垣曲、平陆5个煤产地，含煤地层有石炭二叠系、侏罗系及下第三系。1995年全国第三次煤田预测资料显示，全省2000米煤炭资源总量为6400亿t，占全国的16%，截止1996年末累计探明储量2662亿t，占全国27%（其中：煤焦煤占57%），保有储量2613亿t，占全国的27%，境内各类煤矿批准占用储量约1500亿t。据1986年中国煤炭分类国家标准，山西拥有14个牌号的煤种，由其是大同的动力煤，阳泉、晋城的无烟煤，离柳、乡宁的稀有炼焦煤储量大、分布广，开发历史久远，特别是改革开放以来在市场上开创了极佳的品牌效应；山西成煤时期主要在古生代，主要含煤地层为石炭、二迭系和侏罗系；部分为第三系；目前开发的煤炭平均埋深在300~500m，地质构造大部分地区较为简单，开采条件好。煤质优良，大部分为低硫、低灰、高发热量。1.2煤炭开采给山西造成的生态环境影响1.2.1严重的水资源破坏和水污染采煤造成严重的水资源破坏，加剧了水资源短缺。根据《山西省煤炭开采对水资源的破坏影响及评价》结果，山西每开采1吨煤直接破坏2.48吨水资源。每年开采的5亿吨煤，破坏的水资源达12亿立方米左右，相当于山西省整个引黄工程的总引水量。而山西人均水资源拥有量不到全国平均水平的五分之一，水资源短缺严重影响山西人民的正常生产和生活。1.2.2触目惊心的大气污染煤尘、矸石山自燃、燃煤锅炉形成了煤矿区以二氧化硫和烟尘为主要的高浓度污染物，形成了危害严重的煤烟型大气污染，城市的空气质量极其恶劣。根据山西大气污染控制工程大作业环境1001任佳2省环保局统计，2003年山西省煤矿区二氧化硫排放量达32.97万吨，烟尘年排放量达44.82万吨，分别占到全省排放量的32％和51.5％。1.2.3土地资源的严重破坏近20多年来，山西作为国家主要能源基地，加强了基地建设力度，更大规模地开采煤炭，造成矿区土地塌陷、地表扰动、崩塌、泥石流等严重的地质灾害。据调查统计，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，每年新增塌陷区面积约94平方公里。目前，全省矿区土地破坏已遍及大同、朔州、晋中、晋城、长治、临汾、阳泉、吕梁、太原等多个地市，发生次生地质灾害的范围波及1900个自然村，涉及95万人。1.2.4生态环境破坏的经济损失代价煤炭工业造成的环境污染损失主要包括大气环境污染损失、水环境污染损失和固体废弃物损失等方面。根据山西省有关部门测算结果，2003年山西省煤炭开采造成的大气、水及固体废弃物污染的环境损失约62亿元，平均环境污染损失为13.78元/吨煤。山西省煤炭工业造成的生态破坏经济损失核算主要包括以下内容：采煤造成的水资源性破坏的损失、采煤漏水造成的缺水人口、采煤造成的水土流失、森林资源生长量损失、采煤占地损失、破坏植被引起释氧减少的损失、采煤破坏耕地的复垦费用、消耗坑木及生物多样性损失、生态重建恢复植被费用、湿地生态系统损失、土地塌陷损失、物种资源丧失等。2003年采煤造成的生态破坏经济损失核算结果为226.77亿元，平均吨煤生态破坏经济损失为50.45元。2山西省火电厂概况2.1火电厂统计所在市电厂名称装机容量（万kW）备注阳泉市南煤龙川2×13.5阳光电厂120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热电厂6大气污染控制工程大作业环境1001任佳3河坡电厂阳泉市30阳煤电厂40.5长治市武乡电厂2×60漳泽电厂84山西漳山发电有限责任公司2×30+2×60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晋城市阳城电厂6×35+2×60向江苏送电晋城热电2×30成庄电厂5寺河煤层气发电厂12兰花大宁煤层气发电厂3.5朔州市永皓电厂2×5神头一电厂120向本省和京津唐地区供电神头二电厂2×50向本省和京津唐地区供电格瑞特煤矸石综合利用电厂2×13.5平朔煤矸石发电有限公司2×5+2×30小五台风电4.125风电败虎堡风电3.375风电国电洁能有限公司右玉4.95风电国电高家堡风电4.95风电晋中安平电厂2×15榆社电厂80大气污染控制工程大作业环境1001任佳4市榆次热电60运城市大唐国际运城发电有限公司2×60运城关铝热电有限公司2×20河津电厂2×35华泽电厂2×30蒲光电厂2×30忻州市同华电厂120保德电厂27广宇电厂27繁峙云雾峪风电4.95风电神池霸业梁9.75华能宁武风电4.95风电万家寨水电54水电河曲电厂120天桥水电12.8水电龙口水电42水电西龙池抽水蓄能电站120主要承担山西电网的调峰、填谷任务临汾市临汾热电2×30侯马晋田热电厂10山西兆光发电有限责任公司2×30+2×60向山西南网供电吕梁方山电厂10柳林电厂2×10+2×602.2主要电厂介绍2.2.1大同二电厂山西大同二电厂隶属国电电力公司，位于山西省大同市南郊光华路，全厂占大气污染控制工程大作业环境1001任佳5地面积453.56公顷，与京大高速公路紧紧相连，交通便利，是我国西电东送的主力电厂。主要担负着向首都北京输送优质电能的任务，建厂近30年，年平均在发电量70亿千瓦以上，为首都的建