鍋爐煙囱：高度與污染物擴散
煙囱，作為鍋爐房的關鍵設施，可排放鍋爐產生的熱煙氣，並透過其高度調節污染物的擴散和降低落地濃度。
鍋爐煙囱高度標準
國家制訂了鍋爐煙囱高度標準，以確保其有效排放污染物。當鍋爐房裝機容量超過 28 兆瓦時，煙囱高度應至少達到 45 公尺。若周圍 200 公尺內有建物，煙囱高度需高於該建物 3 公尺。
煙囱高度的影響
煙囱高度對污染物擴散有顯著影響。較高的煙囱提升煙氣上升高度，擴大擴散半徑，降低地面濃度。然而，過高的煙囱會增加造價和影響景觀。因此，煙囱高度應在環境效益和經濟效益之間取得平衡。
煙囱高度計算公式
計算煙囱高度可使用以下公式：
公式1：
H = (Q / (u * 0.59 * d^2 * sqrt(ΔT)))^(1/3)
其中：
| 符號 | 單位 | 描述 |
|---|---|---|
| H | 公尺 | 煙囱高度 |
| Q | 毫克/秒 | 煙囱排放的污染物 |
| u | 公尺/秒 | 煙囱出口處的平均風速 |
| d | 公尺 | 煙囱出口內徑 |
| ΔT | 開爾文 | 煙囱出口處煙氣温度與環境温度的差 |
煙氣流速
為避免煙流下洗，煙囱出口煙氣流速應不低於出口處風速的 1.5 倍，且介於 20~30 公尺/秒之間。煙氣温度應大於 100 攝氏度。
煙囱設計原則
煙囱設計應確保其抽力足夠克服煙囱阻力和煙氣動能，並保有一定餘量。在大氣温度 25 攝氏度且無風條件下，任何一點負壓不應小於 20 帕斯卡。
煙囱高度與鍋爐容量
根據鍋爐煙囱高度標準，100 公尺高的鍋爐煙囱應配備容量在 40 噸/小時以上的鍋爐。
煙囱高度計算
緒論
煙囱高度計算是一項重要的工程設計考量。正確的煙囱高度有助於確保適當的排放分散、避免對周圍環境造成影響。本篇文章將探討影響煙囱高度計算的因素，並提供常見的計算方法。
影響因素
影響煙囱高度計算的因素包括：
- 排放物質類型和流量
- 地形特徵
- 氣象條件
- 法規限制
建模方法
有幾種用於煙囱高度計算的建模方法，包括：
- Gaussian擴散模型
- 風洞測試
- 數值流體力學 (CFD)
Gaussian擴散模型
Gaussian擴散模型是一種常用的煙囱高度計算方法，基於大氣湍流理論。它使用一組方程式來預測特定高度上的排放物濃度。
| 參數 | 描述 |
|---|---|
| 排放速率 (Q) | 排放物的體積流量 |
| 煙囱高度 (H) | 煙囱出口至地面的距離 |
| 有效煙囱高度 (He) | 考慮湍流和樓層效應後的煙囱高度 |
| 煙囱出口温度 (Te) | 排放物離開煙囱時的温度 |
| 環境温度 (Ta) | 周圍空氣的温度 |
| 風速 (u) | 風在煙囱高度上的速度 |
| 大氣穩定度類別 (A) | 大氣層的穩定性水平 |
風洞測試
風洞測試是一種物理模型化方法，用於模擬風對煙囱排放物擴散的影響。在風洞中，縮放後的煙囱模型暴露在受控風條件下。
數值流體力學 (CFD)
CFD是一種計算模擬方法，用於解決流體動力學方程。它可以預測煙囱排放物在複雜地形和氣象條件下的擴散情況。
法規限制
各地區可能都有法規限制，規定煙囱的最低高度。這些限制旨在確保排放物不會對鄰近社區造成有害影響。
實務應用
煙囱高度計算在以下應用中至關重要：
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有效煙囱高度_百度百科
煙囱可以完全排出煙氣的最小高度
- 工廠和發電廠的污染控制
- 通風系統設計
- 消防安全規劃
- 風能和太陽能系統的選址
結論
煙囱高度計算是確保排放物適當分散和環境保護的重要工具。通過考慮影響因素、採用建模方法和遵守法規限制，工程師可以設計出優化的煙囱高度，最大程度地減少對周圍環境的影響。