發(fā)布時(shí)間：所屬分類：電工職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 要：為了給陜西能源集團(tuán)有限公司趙石畔煤電一體化項(xiàng)目電廠空冷塔設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)，應(yīng)用系留氣球系統(tǒng)在廠址處進(jìn)行低空探測，連續(xù)觀測從地面至320m溫度的垂直變化，探測時(shí)段38d，每日施放探空氣艇10次。對各時(shí)次觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量控制和審核，再進(jìn)行線性插值，
要：為了給陜西能源集團(tuán)有限公司趙石畔煤電一體化項(xiàng)目電廠空冷塔設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)，應(yīng)用系留氣球系統(tǒng)在廠址處進(jìn)行低空探測，連續(xù)觀測從地面至320m溫度的垂直變化，探測時(shí)段38d，每日施放探空氣艇10次。對各時(shí)次觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量控制和審核，再進(jìn)行線性插值，獲得距地10、50、100、150、200、250、300、320m的溫度。經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析：項(xiàng)目所在地存在接地逆溫和低空逆溫，在進(jìn)行空冷塔設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮大氣逆溫現(xiàn)象造成的影響。接地逆溫只出現(xiàn)在07、09和20時(shí)，低空逆溫在各時(shí)次均可出現(xiàn)。接地逆溫初次出現(xiàn)時(shí)頻率高，消散時(shí)強(qiáng)度大，09時(shí)強(qiáng)度最大可達(dá)3.8℃/hm，接地逆溫全部出現(xiàn)在200m以下。低空逆溫在各層次均可出現(xiàn)，頂高300m以上的逆溫出現(xiàn)頻率最高，頂高在200～300m的低空逆溫層最厚。
關(guān)鍵詞：低空探測;接地逆溫;低空逆溫;空冷塔設(shè)計(jì)
在對流層大氣中，一般情況下，氣溫隨高度的升高而降低，高度每增加100m，氣溫平均下降0.65℃，但也經(jīng)常在一定高度出現(xiàn)氣溫不隨高度變化或隨高度的升高反而升高的現(xiàn)象即逆溫[1]。無論等溫層還是逆溫層都表示大氣層結(jié)是穩(wěn)定的。尤其在大氣邊界層中，逆溫層會抑制下層大氣垂直對流運(yùn)動的發(fā)生發(fā)展，阻礙大氣中熱量和水汽自下而上的垂直交換。許多氣象工作者應(yīng)用常規(guī)探空資料對各地大氣逆溫作了統(tǒng)計(jì)分析[2-5]。對于發(fā)電項(xiàng)目而言，自然通風(fēng)間接空冷系統(tǒng)間冷塔抽力由進(jìn)出口空氣溫度差提供，大氣逆溫現(xiàn)象會影響空氣的垂直運(yùn)動，導(dǎo)致冷卻塔排熱受阻，自然通風(fēng)的抽力減小，進(jìn)而影響空冷塔冷卻效果[6]。因此，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)有必要研究和考慮項(xiàng)目所在地的大氣逆溫現(xiàn)象。
陜西能源集團(tuán)有限公司趙石畔煤電一體化項(xiàng)目電廠2×1000MW工程由陜西能源集團(tuán)有限公司、中國電力工程顧問集團(tuán)投資有限公司、橫山縣國有資產(chǎn)經(jīng)營公司、榆林市國有資本運(yùn)營管理有限責(zé)任公司共同出資建設(shè)，由陜西能源集團(tuán)有限公司負(fù)責(zé)本項(xiàng)目建設(shè)運(yùn)營管理。規(guī)劃容量4×1000MW，本期建設(shè)2×1000MW超臨界間接空冷燃煤機(jī)組，該項(xiàng)目是為榆橫—濰坊特高壓交流1000kV輸電線路規(guī)劃配置的陜西省電源點(diǎn)項(xiàng)目。通過對陜能集團(tuán)趙石畔煤電一體化項(xiàng)目電廠2×1000MW工程廠址處進(jìn)行低空探測，得出項(xiàng)目地320m以下的逆溫特征，計(jì)算結(jié)論供設(shè)計(jì)單位參考。
1低空探測現(xiàn)場環(huán)境
陜能集團(tuán)趙石畔煤電一體化項(xiàng)目電廠2×1000MW工程廠址位于陜西省榆林市所轄橫山縣境內(nèi)。該廠址地處橫山縣趙石畔鎮(zhèn)西北方向直線距離約15.0km的永忠村，可利用場地東西長約1.2km，南北寬約0.85km。低空探測場位于廠址內(nèi)，海拔高度1193m，四周空曠，無障礙物，符合規(guī)范對觀測場的要求，能準(zhǔn)確反應(yīng)出廠址所在地上空的氣象要素的變化。
2低空探測技術(shù)方法
低空溫度場探測使用系留氣球低空觀測系統(tǒng)，由地面和高空兩部分儀器組成。地面儀器包括筆記本電腦、調(diào)制解調(diào)器、接收機(jī)、探空儀電池充電器和絞車。高空儀器包括探空儀和運(yùn)載探空儀的氣艇。系留繩將高空儀器與地面儀器連接在一起。
相關(guān)期刊推薦：《陜西氣象》http://www.bigeer.cn/skeqk/18807.html(雙月刊)1968年創(chuàng)刊，是陜西省氣象行業(yè)唯一的科技型期刊，是以氣象科學(xué)技術(shù)為主，融學(xué)術(shù)性、知識性、實(shí)用性于一體的綜合性刊物。重點(diǎn)刊載氣象科學(xué)技術(shù)各領(lǐng)域的最新研究論文和應(yīng)用成果，追蹤和及時(shí)介紹國內(nèi)外氣象科技動態(tài);交流和積極推介氣象業(yè)務(wù)及服務(wù)的新經(jīng)驗(yàn)和新做法;刊載和介紹有關(guān)氣象工作重點(diǎn)和熱點(diǎn)問題的氣象軟科學(xué)研究成果;介紹氣象科普知識等。
探測時(shí)段為2015年6月1日—7月8日，共計(jì)38d，其中有效觀測采樣253次。每日施放探空氣艇10次，探測時(shí)次分別為北京時(shí)間07、09、11、14、15、16、17、18、19、20時(shí)。探測高度從地面起至320m連續(xù)觀測溫度的垂直變化。對各時(shí)次觀測的地面至320m的數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量控制和審核，剔除不合理數(shù)據(jù)，再經(jīng)線性插值，獲得距地10、50、100、150、200、250、300、320m的氣溫。
3逆溫計(jì)算方法
根據(jù)逆溫層的位置，可以分為接地逆溫和低空逆溫。接地逆溫是從地面開始的逆溫;低空逆溫是指從離開地面一定高度開始的逆溫，可以有一層或多層。表征逆溫特征的要素有逆溫層底高、頂高、厚度和逆溫強(qiáng)度。逆溫層厚度是指逆溫層的底部到頂部之間的距離，接地逆溫的厚度是地面到逆溫層頂部的距離。逆溫強(qiáng)度是逆溫層內(nèi)溫度垂直遞增率。逆溫層厚度ΔH=H2-H1，其中H1為逆溫層的底高，H2為逆溫層的頂高，單位為m。逆溫強(qiáng)度即逆溫層內(nèi)每升高100m氣溫的增加值，用I表示，I=ΔT/ΔH×100=(T2-T1)/(H2-H1)×100，其中T1為逆溫層底部氣溫，T2為逆溫層頂部氣溫，單位為℃/hm。
4逆溫特征分析
4.1逆溫的日變化特征
計(jì)算各時(shí)次不同高度上的平均溫度，繪制各時(shí)次平均溫度廓線(圖1，圖見第26頁)。由圖1可見，07時(shí)接地逆溫位于10～50m。07、15、17、18時(shí)分別在300～320m、200～250m、300～320m、200～250m存在低空逆溫。從平均氣溫垂直變化來看，雖然逆溫強(qiáng)度小，但等溫層也普遍存在，對自然對流通風(fēng)散熱有一定影響。
接地逆溫在日落前后由地面開始形成，夜間隨著輻射冷卻的加強(qiáng)，逆溫層逐漸加厚，黎明前達(dá)到最大厚度，日出后從地面開始逐步消散。低空逆溫在各時(shí)次都可出現(xiàn)，07時(shí)厚度最大，接地逆溫07時(shí)從近地面開始逐漸消失，轉(zhuǎn)化為低空逆溫。午后的低空逆溫與湍流有關(guān)。
4.2接地逆溫和低空逆溫的時(shí)間分布特征
按時(shí)次統(tǒng)計(jì)觀測期間所出現(xiàn)的接地逆溫和低空逆溫的時(shí)間分布特征，結(jié)果見表1和表2。由表1可以得出，接地逆溫出現(xiàn)在07—09時(shí)和20時(shí)，出現(xiàn)頻率為6.5%～25%，平均強(qiáng)度0.8～2.0℃/hm，平均頂高50～133.3m，最大強(qiáng)度為3.8℃/hm，最大頂高為200m。接地逆溫20時(shí)出現(xiàn)頻率最高，但高度低，強(qiáng)度小;07時(shí)高度最高;09時(shí)高度低，但強(qiáng)度大。這是由于接地逆溫自日落后生成，日出后逐漸消散。由表2可知，低空逆溫在各時(shí)次都可出現(xiàn)，出現(xiàn)頻率為12.5%～51.4%(白天出現(xiàn)頻率高)，平均強(qiáng)度0.5～1.1℃/hm，平均厚度為34.4～97.8m，平均底高為177.8～283.3m，最大強(qiáng)度2.5℃/hm，最大厚度220m。07時(shí)低空逆溫頻率最高，底部低，但厚度大，逆溫層厚;15時(shí)底部最高，厚度小，逆溫層薄，但平均強(qiáng)度大。相比較，接地逆溫平均強(qiáng)度較低空逆溫大，白天低空逆溫出現(xiàn)頻率高，夜間(以20時(shí)為代表)接地逆溫出現(xiàn)頻率高。
4.3接地逆溫和低空逆溫的空間分布特征
按逆溫頂高統(tǒng)計(jì)觀測期間出現(xiàn)的接地逆溫和低空逆溫的空間分布特征，結(jié)果見表3和表4。由表3可知，接地逆溫頂高全部在200m以下，平均強(qiáng)度1.0～1.3℃/hm，最大強(qiáng)度1.8～3.8℃/hm。頂部越低，出現(xiàn)頻率越高，平均強(qiáng)度越小。由表4可知，低空逆溫各層次均可出現(xiàn)，逆溫頂高越高，出現(xiàn)頻率越高。頂高300m以上的出現(xiàn)頻率最高;平均強(qiáng)度和最大強(qiáng)度也最大，分別為0.8℃/hm、1.8℃/hm;而平均厚度小，只有49.2m。逆溫頂高在200～300m的低空逆溫層最厚，平均厚度76.8m。
5結(jié)論
(1)陜能集團(tuán)趙石畔煤電一體化項(xiàng)目電廠廠址處可同時(shí)觀測到接地逆溫和低空逆溫，在進(jìn)行空冷塔設(shè)計(jì)時(shí)有必要考慮大氣逆溫現(xiàn)象和普遍存在的等溫現(xiàn)象造成的影響。
(2)接地逆溫平均強(qiáng)度較低空逆溫大，但白天低空逆溫出現(xiàn)頻率高，夜間接地逆溫出現(xiàn)頻率高。接地逆溫出現(xiàn)在07—09時(shí)和20時(shí)。20時(shí)出現(xiàn)頻率最高為25%，07時(shí)頂高最高可達(dá)200m，09時(shí)強(qiáng)度最大可達(dá)3.8℃/hm。低空逆溫在各個時(shí)次均可出現(xiàn)。07時(shí)低空逆溫出現(xiàn)頻率最高為51.4%，底部低，但厚度可達(dá)220m;15時(shí)底部最高，厚度小;最大強(qiáng)度達(dá)2.5℃/hm。
(3)接地逆溫頂高全部在200m以下，頂部越低，出現(xiàn)頻率越高，平均強(qiáng)度越小。低空逆溫各層次均可出現(xiàn)。頂高300m以上的出現(xiàn)頻率最高，平均強(qiáng)度和最大強(qiáng)度也最大;頂高在200～300m的低空逆溫層最厚，平均厚度76.8m。