一種熱電廠點源高度論證系統方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及電力、熱力的生產和供應技術領域，特別是指一種熱電廠點源高度論 證系統方法。
【背景技術】
[0002] 近年來，我國環境保護及其它領域專家學者從保護城市、區域環境空氣質量角度 出發，結合地理環境、氣象特征、建設項目規模、生產工藝技術、建設投資及其運行維護費 等，研宄各類燃煤鍋爐和窯爐高架點源一一煙囪高度設計的合理性；其中，"高架點源"是指 通過某種裝置集中排放大氣污染物的固定污染源，根據《制定地方大氣污染物排放標準的 技術方法》(GB/T13201-91)規定，幾何高度彡IOOm的排氣筒，稱為"高架點源";"排氣筒"是 指有組織形式排放大氣污染物的各種類型的裝置，包括煙囡、集氣筒等，本發明主要指"煙 囪"。
[0003] 目前，高架點源分析基本思路主要有三：一是從保護城市主城區、居民文教區環境 空氣質量角度出發，分析煙囪一般高度；二是從生產工藝、供熱規模、建設投資和運行維護 費等技術經濟角度出發，分析煙囡高度；三是從地理環境和氣象特征出發，研宄煙囡高度。 高架點源一一煙囪幾何高度研宄方法主要有五個方面：
[0004] 一、利用煙氣抬升谷清公式和南京大學公式等經驗公式、正態分布模式導出式、兩 氣體伯努利方程式、馬夸特測定法（Marquardt)法對D.BruceTurner大氣擴散系數擬合 式、解析法或圖表法、P值法，研宄煙囪合理高度。此類研宄方法，主要基于大氣污染物擴散 理論，模擬煙囡高度對區域大氣環境的影響，數學模型主要有大氣環境理論模擬方程、擬合 經驗公式。然而，其研宄方法的建立一般在20世紀80~90年代，缺乏規范性，研宄方法嚴 重滯后，與煙囪高度論證實際需要相差甚遠。
[0005] 二、依據GB/T13201-91、相關大氣污染物排放標準和區域環境容量，分析其煙囪高 度。該項研宄中煙囪幾何高度分別為120m、150m，區域氣象條件利于大氣污染物擴散，受靜 風、小風、逆溫等不利氣象條件影響甚微，故認為煙囪高度是合理的。然而，GB/T13201-91 是為制定地方大氣污染物排放標準而提出的指導性原則方法，《鍋爐大氣污染物排放標準》 (GB13271-2001)和《火電廠大氣污染物排放標準》（GB13223-2003)均已修訂，《大氣污染物 綜合排放標準》（GB16297-1996)和大氣環境容量缺乏具體高架點源和區域指向性，以此方 法進行論證，其結果不可信。
[0006] 三、依據生產工藝和煙囪抽力、氣象條件、大氣環境影響，分析煙囪高度。此類研 宄，通過分析有關電廠煙囡高度合理性方法，指出影響大氣污染物落地濃度主要因素，并從 氣象和大氣環境影響角度論證不同高度煙囡合理性。然而，從氣象和大氣環境影響角度并 以影響大氣污染物落地濃度的主要因素，論證不同高度煙囡合理性，其缺陷主要是大氣污 染物落地濃度與污染氣象、項目選址、污染源強、排放方式、污染控制措施等密切相關，論證 條件不足，且此類研宄方法滯后，不能滿足煙囪高度論證的實際需要。
[0007] 四、從地形條件（復雜地形）與氣象因素之間聯系角度，論證煙囪高度合理性。該 項研宄闡述了水泥窯窯尾煙囪高度、地形條件與氣象因素之間內在聯系，認為在大氣污染 物排放總量不變前提下，可通過增加煙囡高度降低大氣污染物落地濃度。然而，煙囡建設投 資隨高度呈指數增長，煙囪增高勢必增加建設投資、施工期和施工難度；同時，當煙囪高度 超過一定限值后，進一步加高煙囪對于改善城市近地面環境空氣質量收效甚微，因而，研宄 確定煙囡合理高度十分重要。
[0008] 五、依據《環境影響評價技術導則?大氣環境》（HJ/T2. 2-1993)或《環境影響評價 技術導則?大氣環境》（HJ/T2. 2-2008)，運用大氣污染物擴散理論及其模型，預測煙囪高度。 該項研宄以某集中供熱工程為例，依據相關技術規范對煙囪高度要求，利用HJ/T2. 2-2008 推薦的SCREEN3模式，論證其120m煙囪合理性。鑒于HJ/T2. 2-2008僅要求當排放方案 (項目選址、污染源強、排放方式、污染控制措施）存在問題時，應有針對性地提出解決方 案；然而，解決方案須進一步預測和評價，直至滿足達標排放和大氣環境功能區要求，當項 目選址、污染源強、污染控制措施最佳時，煙囪高度合理性論證尤為重要；同時，鑒于HJ/ T2. 2-2008未提出高架點源一一煙囪高度具體論證方法，因而，環境影響評價機構與設計單 位各行其是，采取的技術路線和計算方法各不相同，造成環境影響評價或設計人員論證熱 電廠煙囪高度的隨意性，致使燃煤熱電廠煙囪高度論證結果差異較大，建設項目環境管理 無所適從。

【發明內容】

[0009] 本發明要解決的技術問題是提供一種熱電廠點源高度論證系統方法，以解決現有 技術存在的環境影響評價或設計人員論證熱電廠煙囪高度隨意性問題。
[0010] 為解決上述技術問題，本發明實施例提供一種熱電廠點源高度論證系統方法，包 括：
[0011] 步驟1，通過環境調研，確定大氣環境研宄區域與論證思路；
[0012] 步驟2,基于大氣環境研宄區域與論證思路，建立點源高度與大氣環境輸入響應關 系；
[0013] 步驟3,基于點源高度與大氣環境輸入響應關系，確定點源預測模型組及其預測參 數；
[0014] 步驟4,基于點源預測模型組及其預測參數，通過迭代法預測點源高度并進行反饋 與校核；
[0015] 步驟5,基于點源高度預測結果，檢驗點源高度預測精度；
[0016] 步驟6,根據預測的點源高度，分析點源高度技術經濟可行性和環境經濟效益；若 預測的點源高度達不到控制精度或缺乏技術、經濟、環境可行性時，則返回步驟1重新分析 預測，直至滿足煙氣排放系統及其點源高度合理性和大氣環境功能區要求。
[0017] 可選地，所述確定大氣環境研宄區域包括：
[0018] 確定大氣環境研宄區域內應執行的國家和地方環境政策法規、環境標準、以及環 境功能區與環境容量管理目標、環境敏感目標；
[0019] 所述環境調研與確定論證思路包括：
[0020] 確定環境調查監測和資料搜集分析區域范圍、環境因素識別、大氣環境問題分析、 模擬方法辨析、論證思路剖析的論證思路。
[0021] 可選地，所述建立點源高度與大氣環境輸入響應關系包括：
[0022] 通過對所述大氣環境研宄區域和論證思路分析，建立項目選址、大氣污染源強、煙 氣排放方式、大氣污染治理工程措施、污染氣象、大氣環境保護目標、環境空氣質量、大氣環 境功能區劃、大氣環境容量之間的輸入響應關系。
[0023] 可選地，所述確定點源預測模型組及其預測參數包括：
[0024] 確定點源預測模型組，所述點源預測模型組包括：點源高度、大氣污染物最大地面 濃度、大氣污染物最大落地距離、大氣污染物長期平均濃度模型；
[0025] 確定預測參數，所述預測參數包括：環境空氣質量、污染源排放速率、煙氣排放系 統設計參數、煙氣脫硫與除塵效率、污染氣象參數；
[0026] 其中，所述環境空氣質量包括：區域環境空氣質量、敏感目標環境空氣質量。
[0027] 可選地，所述選擇預測參數，基于所述點源預測模型組，通過迭代法預測點源高度 并進行反饋和校核包括：
[0028] 選擇預測參數、確定大氣環境研宄區域范圍及其等間距計算網格和模擬計算軟 件；
[0029] 根據選擇的預測參數、確定的大氣環境研宄區域范圍及其等間距計算網格和模擬 計算軟件，基于點源預測模型組，通過迭代法進行點源模擬計算，預測點源高度；
[0030] 根據點源高度預測結果，反饋大氣環境保護目標、環境空氣質量、大氣環境功能區 劃、大氣環境容量目標，校核點源高度預測結果；
[0031] 其中，所述大氣環境保護目標，由高架點源所在區域環境空氣質量、大氣環境功能 區劃、大氣環境容量目標約束組成。
[0032] 可選地，所述檢驗點源高度預測精度包括：
[0033] 根據預測的點源高度，檢驗點源高度與大氣環境輸入響應關系、環境本底調查監 測數據、點源預測模型組及其預測參數，并對預測的點源高度進行誤差分析和區間檢驗，修 正點源預測模型組。
[0034] 可選地，所述點源高度技術經濟可行性分析包括：
[0035] 點源高度技術經濟合理性分析、大氣污染物排放總量與節能減排分析、節能減排 方案和大氣污染物排放總量控制方案目標約束分析；
[0036] 所述點源高度環境經濟效益分析包括：
[0037] 煙氣排放系統建設投資與維護費分析、區域生活環境質量分析、大氣污染物減排 與區域環境空氣質量分析。
[0038] 本發明的上述技術方案的有益效果如下：
[0039] 上述方案中，通過環境調研，確定大氣環境研宄區域與論證思路，建立點源高度與 大氣環境輸入響應關系，確定點源預測模型組及其預測參數，以迭代法預測點源高度并對 預測的點源高度結果進行反饋與校核，以及檢驗點源高度預測結果的精度，再依據預測的 點源高度結果，分析點源高度技術經濟可行性和環境經濟效益；若預測的點源高度達不到 控制精度或缺乏技術、經濟、環境可行性時，則返回步驟1重新分析預測，直至滿足煙氣排 放系統及其點源高度合理性和大氣環境功能區要求。
[0040] 由此而論，根據已確定的點源預測模型組及其預測參數，通過迭代法預測點源高 度，并分析大氣環境研宄區域進行點源高度技術經濟可行性和環境經濟效益，直至滿足煙 氣排放系統及其點源高度合理性和大氣環境功能區要求，能夠解決現有技術存在的環境影 響評價或設計人員論證燃煤熱電廠煙囪高度隨意性的問題。
【附圖說明】
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