基于遗传-模拟退火算法修正高斯烟羽模型参数

高斯烟羽模型由于受到地形地貌与气象条件等因素的影响,难以准确反映大气的实际扩散过程。为解决上述问题,首先在经验参数作为先验值的基础上,通过遗传算法对实际观测数据进行参数反演修正,根据观测结果调整模型参数,提高模型的准确性;然后,为进一步优化参数修正结果,引入模拟退火算法,通过随机搜索和逐步降温的策略来跳出遗传算法可能陷入的局部最优解,进一步改善模型的性能。为了评估修正效果,建立一个基于权重的模型值与观测值之间差异的适应度函数,通过比较修正前后的误差率来判断参数修正对高斯烟羽模型的影响程度。仿真实验的结果表明,所提出的遗传-模拟退火算法模型能够有效地修正高斯烟羽模型中的扩散参数,修正后的模型在预测污染物浓度方面的误差率下降了89.40%。所提模型可为环境保护和污染防治提供重要的理论支撑和决策依据,具有较大的应用潜力。

玻璃窑炉烟气排放有色烟羽分析及对策研究

通过对玻璃窑炉使用不同燃料(天然气、重油、煤制气、石油焦)以及相同燃料配套不同烟气处理工艺下进行比较,从能源角度和环保处理工艺过程对烟囱有色烟羽的主要成分和产生原因进行分析。再结合现有玻璃窑炉的烟气处理技术与龙净环保近些年开发的“高温干法脱硫+复合滤筒尘硝一体化”协同脱除技术,在实际改造项目中对其效果进行了对比。最后根据当前行业情况提出具体治理烟囱有色烟羽现象的措施,为玻璃工业的烟气治理提供更为先进的解决方案。

基于高斯烟羽模型和ISSA算法的油气站场泄漏检测研究

为提高油气站场泄漏检测的预测精度,降低事后处理带来的经济损失和环境污染,将高斯烟羽模型作为前向气体扩散模型,通过Circle混沌映射初始化麻雀种群,将蝴蝶算法加入麻雀发现者搜索策略中,随后利用算法实现质量浓度误差最小化的迭代计算,并从迭代次数、种群规模、网格尺寸和噪声强度等方面衡量其对反演结果的影响。结果表明,算法在时间算法复杂度上与SSA算法一致,优化后算法的全局搜索能力和局部开发能力增强;通过将地理坐标系转化为标准风向坐标系,简化了计算过程;在最大迭代次数100、种群规模100、网格尺寸0.5 m×0.5 m×0.5 m的设置下,当站场内存在2个监测点受噪声影响时,3个方向上泄漏位置的最大误差分别为1.37%、1.02%、9.70%,泄漏速率的最大相对误差为0.22%,符合现场定位检测的需求。研究结果可为油气站场完整性管理水平的提升提供实际参考。

某燃煤电厂烟羽扩散影响因素模拟分析

针对某高度为210m、出口直径为7m的燃煤电厂烟囱,基于AnsysFluent软件,开展了水蒸气在环境中的扩散计算,分析不同因素对烟羽扩散的影响.结果表明:环境温度升高、烟气温度及湿度降低,均能显著地减小烟羽的区域体积.环境风速、烟气速度对烟羽区域体积的影响较小,主要影响烟羽在高度和水平方向的分布.环境风速的提高会导致水蒸气在较低的空间以更高的浓度扩散到更远处;烟气速度的提高促使液滴在高度方向扩散.

水泥生产线湿法脱硫配套湿烟羽治理改造实践

某5000t/d水泥熟料生产线采用干法脱硫技术时,存在脱硫效果受窑工况影响较大、水剂脱硫剂影响窑系统热工制度稳定、窑尾大布袋易发生“糊袋”等问题;而采用常规湿法脱硫技术,虽然脱硫效果稳定,但存在湿烟羽排放污染环境的问题。对比分析了湿法脱硫配套湿烟羽治理“烟气冷凝、烟气加热、烟气冷凝再加热”三种技术工艺流程及工作原理,采取湿法脱硫配套烟气加热技术治理湿烟羽排放后,窑尾烟气SO2排放浓度≤50mg/Nm3,烟气含湿量<65g/kg,窑尾烟囱无白烟排放,达到了预期改造目标。

基于烟羽模型的地铁站占道施工影响区计算

城市轨道交通作为大运量公共交通系统,在特大、超大城市建设中起到了不可或缺的作用。由于地铁站通常会选址于城市干线道路交叉口附近,且多采用明挖法施工,其施工周期长、占道范围大、对居民出行影响程度高等特点,对城市干路网交通运行产生了深远的影响。研究以“烟羽模型”为基础,结合地铁站占道施工特点,遵循城市交通运行实际,提出地铁站占道施工交通影响区计算方法,并以南京大桥北站施工为例进行试算。

协同烟羽治理烟气余热利用系统的节能分析

为控制烟囱冒白烟现象的发生,某330MW机组配备有冷凝-再热烟羽治理系统,系统包含烟气冷却器、烟气加热器和烟气冷凝器,成为纯环保设备。根据投运后系统运行特点和烟羽治理效果需求,为实现节能降耗,系统进行了协同余热利用改造。改造内容包括:(1)新增板式换热器A,用于非供暖期烟气冷却器出口热媒水和低加系统凝结水换热;(2)新增板式换热器B,用于供暖期烟气冷却器出口热媒水与供暖回水换热;(3)新增板式换热器C,用于供暖期冷凝器出口循环冷却水与供暖水补水换热。板式换热器A可排挤低加系统抽汽,板式换热器B和C可减少供暖抽汽耗量。性能试验结果显示,协同烟羽治理余热利用系统在非供暖期可降低机组发电煤耗1.09g/(kW·h),供暖期可降低机组发电煤耗2.30g/(kW·h),节能效益显著。

船舶湿法脱硫排气白色烟羽治理技术

基于温湿图切线模型,采用直接加热法、空气加热混合法和冷凝法对温度为20~30℃、相对湿度为80%的船舶烟气进行消白设计。经湿法脱硫后,对于温度为30℃的烟气,用空气加热混合法所需的临界温升为直接加热法的49%,且空气加热混合法工艺较简单,经济性更好。针对某船舶主机设计空气加热混合法除白烟方案,加装混合器后,烟气和空气混合更均匀。CFD计算结果显示,在当量比为7.6%的理想空气条件下,混合器可使换热效果从4%提升至62%;当量比为13.7%时经济性较好,换热效果可达90%。

湍流烟羽环境下多机器人主动嗅觉实现方法研究

给出了一种用于实现主动嗅觉(也称气味/气体源定位或化学烟羽跟踪)的多机器人协同搜索策略.将蚁群算法与逆风搜索相结合用于协调多机器人的运动方向.蚁群算法可有效调动机器人朝信息素高的区域运动且保证机器人之间的距离不会过大;逆风搜索可降低算法过早地陷入局部最优的概率.为正确判断转移方向,蚁群算法中还增加了对历史信息的考虑.在源头确认方面,本文提出了气味/气体浓度持久性判断结合机器人旋转计算流体质量通量散度的方法.仿真表明,本文的主动嗅觉搜索策略可适用于湍流烟制环境,且可有效地逃脱浓度局部最优和风场的漩涡,另外可最终确认源头位置.

FTIR被动遥测热烟羽中污染气体

文章介绍和讨论了傅里叶变换红外光谱法(FTIR)在大气环境下被动遥测热烟羽中污染气体的原理及相关技术;提出了辐射光谱、测量区域内大气透过率谱的算法模型,以及应用非线性最小二乘拟合算法实现气体浓度反演的方法。实际遥测了工厂燃煤锅炉烟囱排放的污染气体,对SO2和CO2气体浓度进行了定量分析。实验结果表明该技术在工业烟囱及其他燃烧源污染排放的应急监测方面具有极大的应用前景。

确定交通影响范围的烟羽模型法

提出一种适用于不同开发类型和开发规模条件下确定影响范围的烟羽模型方法 ,该方法运用协同学理论推出 ,确定了开发项目对周围路网不同影响程度下的最大距离模型 ,并结合实例对该方法进行了验证 ,从而能够定量分析土地开发的交通影响 。

时变流场环境中机器人跟踪气味烟羽方法

机器人对气味烟羽的可靠跟踪是实现气味源定位的关键.本文主要针对实际时变流场环境中的机器人跟踪气味烟羽问题进行研究.文中在机器人测得气味时估计气味包的最大可能路径,在此基础上结合流向信息,规划搜寻路径并使机器人沿此路径运动以跟踪气味烟羽.考虑到气味浓度场的时变特性以及可能存在的基本浓度,采用浓度相对变化量表征气味信息.室内时变流场环境实验表明,使用本文所提方法的机器人可实时、有效地跟踪烟羽并趋向气味源.

烟羽模型在交通影响分析中的应用

烟羽模型是由协同学理论导出 ,原用于评价毒物的扩散距离 ,其适用范围较广 ,本文将其应用于交通影响分析 ,确定开发项目对周围路网产生不同影响程度的最大距离 ,即最大影响范围 ,从而使交通影响分析能够定量分析土地开发的交通影响 。

基于烟羽掩膜的森林火点MODIS探测方法研究

针对MODIS的林火探测算法第四版区域适应性差的不足,利用基于热带雨林特性的潜在火点判定阈值和基于烟羽掩膜的自适应窗口调节技术,对第四版算法进行了改进.烟羽掩膜有利于辅助火点探测,而调整阈值则能改善火点探测的敏感性.根据热带雨林地区森林火灾的特点,潜在火点判定阈值在无烟羽区设为306K,在烟羽掩膜区设为295K.烟羽掩膜可以有效圈定背景像元的范围,增加自适应窗口空间统计分析的约束条件,减少由于降低烟羽掩膜区潜在火点判定阈值而引起的噪声.应用实际火点数据对两种算法进行了比较验证分析.结果表明改进算法后提高了对低温小火点和大扫描角火点探测的敏感性,增强了热带雨林地区的火点探测能力和探测精度.

滨海复杂地形核电厂址高斯烟羽模式有效性检验

本文应用在福建惠安核电厂址和江苏田湾核电厂址所作的SF6 野外示踪试验结果验证了在核电厂环境影响评价中广泛应用的高斯烟羽模式的有效性。惠安核电厂址于 2 0 0 2年 7月进行了 1 5次SF6示踪试验 ,其中释放高度为 70m的 5次、3 0m的 6次、1 0m的 4次 ,释放时大气稳定度B C、D、E类各为5、9、1次。田湾核电厂址于 1 997年 8月共进行了 1 0次SF6 示踪试验 ,释放高度皆为 90m ,天气类型皆为D类。对示踪试验结果分析表明 ,各采样点SF6 地面浓度的模式计算值和示踪试验实测值在其比值为0 .2 5至 4.

核电厂烟羽应急计划区划分方法研究

结合不同类型反应堆的安全特性,对不同的烟羽应急计划区(PEPZ)划分方法进行对比分析,然后依据反应堆类型进行系统归类,提出不同堆型所适用的烟羽应急计划区划分方法,最后以我国的模块式高温气冷堆示范电厂(HTR-PM)为例进行划分方法的初步应用。初步研究结果表明,HTR-PM在厂址边界处满足烟羽应急计划区的划分准则,相对于目前的大型轻水堆,可以明显减小其烟羽应急计划区。

港口腹地划分的腹地烟羽模型研究

近年来中国港口不断发展,竞争日益激烈,腹地重叠现象也越来越严重。明确港口所能吸引的腹地范围,对于港口和腹地的未来发展均具有至关重要的作用。然而现有港口腹地划分方法都具有一定的局限性,无法实现港口腹地的准确细致划分,不利于港口发展方向的确定。在分析总结现有方法存在的不足的基础上,引入烟羽模型,提出了一种港口腹地划分的新方法——腹地烟羽模型,并对辽宁省各港口在东北地区的腹地范围划分进行了实例分析。计算结果表明:营口港的腹地有鞍山、辽阳、本溪、铁岭、抚顺、辽源、四平、吉林、长春,盘锦港的腹地有沈阳、通辽,锦州港的腹地有阜新、朝阳、赤峰,丹东港的腹地有通化、白山,大连港的腹地为东北地区的剩余城市。

汽车尾气烟羽的形成及地下车库排风方式

指出停车库内汽车尾气的流动过程可看作烟羽的形成过程。针对上排风、下排风及上、下同时排风 3种排风方式分别进行了气流显示实验 ,根据得到的图片对汽车尾气烟羽的形成和发展过程进行了分析 ;对前 2种排风方式下的排风量进行了测定。结果表明 ,3种排风方式下汽车尾气烟羽的形成过程基本相同 ;排风口面积相同的情况下 ,上排风的排风量大于下排风。指出地下车库以下排风为主的通风系统的不合理性 。

多轴差分吸收光谱断层扫描重建烟羽空间分布

为了实现烟羽二维空间分布的精确重建,建立了被动多轴差分吸收光谱断层扫描系统,实现了多台被动多轴差分吸收光谱系统对废气烟羽空间分布的测量。首先,介绍了多轴差分吸收光谱系统及其反演气体浓度的机理。接着,使用代数迭代算法对不同的重建模型,采用不同的扫描光路进行了重建模拟,并设计了重建程序。然后,对数值模拟仿真结果进行了分析比较。最后,搭建了多轴差分吸收光扫描系统平台,进行了外场试验。数值模拟的结果显示:MAX-DOAS层析技术能精确的重建出烟羽模型的二维空间分布,四光源光路的重建误差约是双光源光路重建误差的三分之一,四光源重建时间约是双光源重建时间的四分之一,且双峰模型的重建误差大于单峰模型的重建误差。外场试验的结果显示:重建图像的积分数据与多轴差分吸收光谱测得的投影数据是一致的,说明重建出的烟羽空间分布符合实际情况。研究表明,数值模拟的结果与外场试验的结果具有一致性。

湿烟羽形成机理与消散技术数值分析

湿烟气由烟囱出口进入温度较低的环境空气会形成湿烟羽现象,产生视觉污染。分析了湿烟羽的形成机理和消散技术,采用数值计算研究了不同湿烟羽消散技术的特点。结果表明,烟气直接加热、烟气直接降温和烟气降温再热可以消散湿烟羽;烟气降温再热消散湿烟羽使用范围最大,烟气直接加热次之,烟气直接降温最小;环境温度低于10℃,环境相对湿度大于40%时,烟气直接加热和烟气直接降温消散湿烟羽的升温幅度和降温幅度较大,湿烟羽消散难度大;环境温度低于5℃时,只能采用烟气降温再热消散湿烟羽。