一种高空水冷塔污氮排放缺氧区域界定方法技术

本发明专利技术公开了一种高空水冷塔污氮排放缺氧区域界定方法，包括以下步骤：S1：获取水冷塔流程设计工况参数以及空分装置所在地区的气象条件参数；S2：设定缺氧浓度，其中缺氧浓度定义为氧气含量占大气总量的17％；S3：根据获取的水冷塔流程设计工况参数以及气象条件参数构建目标污氮排放口排放的氮气的高斯扩散模型。本发明专利技术中根据水冷塔流程参数、气象条件参数、缺氧浓度来计算获取污氮排放造成的缺氧区域半径和高度，以实现准确确定水冷塔污氮排放缺氧区域，并根据缺氧区域来评估水冷塔周边区域设备平台的危险程度，指导采取相应的控制措施，提高污氮排放的安全性。提高污氮排放的安全性。提高污氮排放的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种高空水冷塔污氮排放缺氧区域界定方法


[0001]本专利技术涉及水冷塔污氮排放缺氧区域界定
，尤其涉及一种高空水冷塔污氮排放缺氧区域界定方法。

技术介绍

[0002]水冷塔在整个空分流程中的作用是产生用于预冷空气的冷水，冷水再进入空冷塔用来冷却空气，即从主换热器出来的污氮从水冷塔的下部进入，循环水从水冷塔顶部通过带孔管或带喷嘴的分布器进入，干燥的污氮气体在上升过程中水分子逐渐向气相扩散，气体的湿度逐渐增大，在这一过程中，由于水不断吸收热量蒸发，从而使循环水的温度逐渐降低，塔内污氮与循环水进行能量物质的传递。完成能量交换的污氮通过水冷塔顶部放空口进入环境大气。氮气，通常状况下是一种无色无味的气体，占大气总量的78.08％，是空气的主要成份，而且一般氮气比空气密度小，当排放的污氮大量进入环境大气时，会造成环境氧浓度降低，从而发生缺氧危害。
[0003]目前，空分装置的布局设计没有对水冷塔污氮排放危险区域进行定量计算，故而无法评估水冷塔周边区域设备及平台的危险程度。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种高空水冷塔污氮排放缺氧区域界定方法，以解决现有技术中的上述不足之处。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种高空水冷塔污氮排放缺氧区域界定方法，包括以下步骤：
[0006]S1：获取水冷塔流程设计工况参数以及空分装置所在地区的气象条件参数；
[0007]S2：设定缺氧浓度，其中，缺氧浓度定义为氧气含量占大气总量的17％；/>[0008]S3：根据获取的水冷塔流程设计工况参数以及气象条件参数构建目标污氮排放口排放的氮气的高斯扩散模型；
[0009]S4：通过高斯扩散模型基于设定的缺氧浓度计算获取污氮排放造成的缺氧区域水平扩散距离DHmin和垂直扩散高度DVmin，并基于水平扩散距离DHmin和垂直扩散高度DVmin计算出污氮排放造成的缺氧区域。
[0010]作为上述技术方案的进一步描述：
[0011]所述步骤S1中水冷塔流程设计工况参数包括水冷塔排放口直径、污氮排放气量、污氮出口温度以及污氮出口速度。
[0012]作为上述技术方案的进一步描述：
[0013]所述步骤S1中气象条件参数包括风速参数以及排放环境温度参数。
[0014]作为上述技术方案的进一步描述：
[0015]所述骤S4中基于水平扩散距离DHmin和垂直扩散高度DVmin计算出污氮排放造成的缺氧区域具体包括以下步骤：
[0016]S4.1：根据水平扩散距离计算获取污氮排放造成的缺氧水平扩散面积，所述水平扩散区域为水冷塔排放口中心点为基点，水平扩散距离DHmin为半径的圆形区域，其中，水平扩散区域面积为S＝πDHmin2[0017]S4.2：污氮排放造成的缺氧区域为以水平扩散区域为底面以垂直扩散高度DVmin为高度的圆柱体区域。
[0018]作为上述技术方案的进一步描述：
[0019]所述步骤S4之后还包括：S5：构建三维地图模型并基于污氮排放造成的缺氧区域分析计算周边区域设备平台安全情况并进行预警。
[0020]作为上述技术方案的进一步描述：
[0021]所述步骤S5具体包括以下步骤：
[0022]S5.1：以水冷塔为中心构建其周边三维地图模型；
[0023]S5.2：将计算获取的污氮排放造成的缺氧区域渲染导入三维地图模型；
[0024]S5.3：通过三维地图模型分析计算获取水冷塔周边区域设备平台安全情况，当出现水冷塔周边区域设备平台位于所述污氮排放造成的缺氧区域内时发出预警。
[0025]作为上述技术方案的进一步描述：
[0026]所述步骤S3还包括对高斯扩散模型进行安全验证预警。
[0027]作为上述技术方案的进一步描述：
[0028]对高斯扩散模型进行验证具体包括以下步骤：
[0029]S3.1：在水冷塔排放口周边区域分布式设置氧气浓度传感器，并通过氧气浓度传感器采集周边区域的氧气浓度信息；
[0030]S3.2：通过分布式设置的氧气浓度传感器采集的数据信息与高斯扩散模型的对应点位的计算的浓度参数进行对比分析计算误差；
[0031]S3.3：设置误差预设值，将计算的误差与设置的预设值进行比较，当计算误差大于预设值时发出预警。
[0032]本专利技术提供了一种高空水冷塔污氮排放缺氧区域界定方法。具备以下有益效果：
[0033]该高空水冷塔污氮排放缺氧区域界定方法根据水冷塔流程参数、气象条件参数、缺氧浓度来计算获取污氮排放造成的缺氧区域半径和高度，以实现准确确定水冷塔污氮排放缺氧区域，并根据缺氧区域来评估水冷塔周边区域设备平台的危险程度，指导采取相应的控制措施，提高污氮排放的安全性。
附图说明
[0034]图1为本专利技术提出的一种高空水冷塔污氮排放缺氧区域界定方法的流程示意图；
[0035]图2为本专利技术中基于水平扩散距离DHmin和垂直扩散高度DVmin计算出污氮排放造成的缺氧区域方法的流程示意图；
[0036]图3为本专利技术中构建三维地图模型并基于污氮排放造成的缺氧区域分析计算周边区域设备平台安全情况并进行预警的流程示意图。
具体实施方式
[0037]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0038]参照图1
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3，一种高空水冷塔污氮排放缺氧区域界定方法，包括以下步骤：
[0039]S1：获取水冷塔流程设计工况参数以及空分装置所在地区的气象条件参数；
[0040]S2：设定缺氧浓度，其中缺氧浓度定义为氧气含量占大气总量的17％；
[0041]S3：根据获取的水冷塔流程设计工况参数以及气象条件参数构建目标污氮排放口排放的氮气的高斯扩散模型；
[0042]S4：通过高斯扩散模型基于设定的缺氧浓度计算获取污氮排放造成的缺氧区域水平扩散距离DHmin和垂直扩散高度DVmin，并基于水平扩散距离DHmin和垂直扩散高度DVmin计算出污氮排放造成的缺氧区域。
[0043]水冷塔流程设计工况参数包括水冷塔排放口直径、污氮排放气量、污氮出口温度以及污氮出口速度，气象条件参数包括风速参数以及排放环境温度参数。
[0044]所述骤S4中基于水平扩散距离DHmin和垂直扩散高度DVmin计算出污氮排放造成的缺氧区域具体包括以下步骤：
[0045]S4.1：根据水平扩散距离计算获取污氮排放造成的缺氧水平扩散面积，所述水平扩散区域为水冷塔排放口中心点为基点，水平扩散距离DHmin为半径的圆形区域，其中，水平扩散区域面积为S＝πDHmin2[0046]S4.2：污氮排放造成的缺氧区域为以水平扩散区域为底面以垂直扩散高度DVmin为高度的圆柱体区域。
[0047]其中，高空水冷塔污氮排放扩散方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高空水冷塔污氮排放缺氧区域界定方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：获取水冷塔流程设计工况参数以及空分装置所在地区的气象条件参数；S2：设定缺氧浓度，其中缺氧浓度定义为氧气含量占大气总量的17％；S3：根据获取的水冷塔流程设计工况参数以及气象条件参数构建目标污氮排放口排放的氮气的高斯扩散模型；S4：通过高斯扩散模型基于设定的缺氧浓度计算获取污氮排放造成的缺氧区域水平扩散距离DHmin和垂直扩散高度DVmin，并基于水平扩散距离DHmin和垂直扩散高度DVmin计算出污氮排放造成的缺氧区域。2.根据权利要求1所述的一种高空水冷塔污氮排放缺氧区域界定方法，其特征在于，所述步骤S1中水冷塔流程设计工况参数包括水冷塔排放口直径、污氮排放气量、污氮出口温度以及污氮出口速度。3.根据权利要求1所述的一种高空水冷塔污氮排放缺氧区域界定方法，其特征在于，所述步骤S1中气象条件参数包括风速参数以及排放环境温度参数。4.根据权利要求1所述的一种高空水冷塔污氮排放缺氧区域界定方法，其特征在于，所述骤S4中基于水平扩散距离DHmin和垂直扩散高度DVmin计算出污氮排放造成的缺氧区域具体包括以下步骤：S4.1：根据水平扩散距离计算获取污氮排放造成的缺氧水平扩散面积，所述水平扩散区域为水冷塔排放口中心点为基点，水平扩散距离DHmin为半径的圆形区域，其中，水平扩散区域面积为S＝πDHmin2S4.2：污氮排放造成...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶芳芳，王继超，侯新刚，付晓倩，
申请(专利权)人：浙江智海化工设备工程有限公司，
类型：发明
国别省市：