DB21 T 3438-2021 火力发电厂工程气候可行性论证规范.pdf

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1、ICS 07.060 CCS A 47 DB21 辽宁省 地 方 标 准 DB21/T 3438 2021 火力发电厂工程气候可行性论证规范 Specifications for climatic feasibility demonstration for fossil-fuel power plant 2021 - 05 - 22 发布 2021 - 06 - 22 实施 辽宁省市场监督管理局 发布 DB21/T 3438 2021 I 目 次 前言 . II 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 4 论证资料 . 2 5 论证内容 . 3 6 论证要求 .

2、5 附录 A（规范性 ） 数据使用说明 . 6 附录 B（资料性 ） 气象要素统计方法 . 7 参考文献 . 11 DB21/T 3438 2021 II 前 言 本文件按照 GB/T1.1 - 2020标准化工作导则 第 1部分：标准化文件的结构和起草规定的规定起 草。 本文件由辽宁省气象局提出并归口。 本文件起草单位：沈阳区域气候中心、国网辽宁电力有限公司本溪供电公司。 本文件起草人：龚强、 朱玲、 顾正强、晁华、徐红、沈历都、蔺娜、汪宏宇、何金松、王乙舒、赵 春雨。 本文件发布实施后，任何单位和个人如有问题和意见建议，均可通过来电和来函方式进行反馈，我 们将及时答复并 认真处理，根据实际

3、情况依法进行评估及复审。（辽宁省气象局地址：沈阳市和平区常 德街 69号，联系电话： 024-83862064；沈阳区域气候中心地址：沈阳市和平区长白南路 388号，联系电 话： 024-83893232） DB21/T 3438 2021 1 火力发电厂 工程气候可行性 论证规范 1 范围 本文件规定了火力发电厂工程气候可行性论证的资料、内容和要求。 本文件适用于新建、扩建、改建的火力发电厂工程的气候可行性论证。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于 本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括

4、所有的修改单）适用于本 文件。 GB 50009 建筑结构荷载规范 GB 50019 工业建筑供暖通风与空气调节设计规范 GB/T 35221 地面气象观测规范 总则 DL/T 5158 电力工程气象勘测技术规程 DL/T 5507 火力发电厂水工设计基础资料及其深度规定 QX/T 423 气候可行性论证规范 报告编制 QX/T 449 气候可行性论证规范 现场观测 QX/T 469 气候可行性论证规范 总则 QX/T 529 气候可行性论证规范 极值概率统计分析 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 火力发电厂 fossil-fuel power plant 利用可燃物（例如

5、煤）作为燃料生产电能的工厂。 3.2 气候可行性论证 climatic feasibility demonstrion 对与气候条件密切相关的规划和建设等项目进行气候适宜性、风险性及可能对局地气候产生影响的 分析、评估活动。 来源： QX/T 469-2018，定义 3.1 3.3 参证气象站 reference meteorological station 气象分析计算所参照或引用的具有长年代气象观 测数据的国家气象观测站。 DB21/T 3438 2021 2 来源： QX/T 469-2018，定义 3.2 3.4 专用气象站 dedicated meteorological stati

6、on 为工程项目选址或者其建设项目获取气象要素值而设立的气象观测站。 来源： QX/T 469-2018，定义 3.3 3.5 冻融交替循环次数 cycle numbers of freezing and thawing 每年度逐时气温从 +3.0以上降至 -3.0以下，然后再回升到 +3.0以上算 1次冻融交替循环，按 每年的 7月 1日至次年的 6月 30日作为 1个年度进行 统计。 3.6 大气混合层高度 atmospheric mixed layer height 大气边界层内由于动力或热力作用，上下层之间产生强烈的动量或热量交换，通常把出现这一现象 的层称之为混合层，这一混合层伸展的

7、高度称为大气混合层高度。 3.7 大气污染系数 atmospheric pollution coefficient 某一地区某方位风向频率与该方位风速的比值，用来表示大气污染程度的大小。 4 论证资料 4.1 资料范围 4.1.1 工程 区域的气象台站观测资料，包括气象台站历史沿革资料，以及气温、气压、降水、相对湿 度、日照时数、风速、 风向、地温、冻土深度、蒸发量、积雪深度等气象要素和天气现象观测数据。 4.1.2 工程厂址周边气象灾害调查资料。 4.1.3 如可能，宜整理工程 专用气象站观测数据 ，以 及与专用气象站观测同期的参证气象站数据 。 4.2 参证气象站选取要求 4.2.1 参证

8、气象站应与工程厂址 处于同一气候区， 下垫面特征相似 ，且距离较近。 4.2.2 参证气象站历史资料年限一般不少于 30 年，计算工程气象参数重现期时应优先选择资料不少于 30 年且观测时段连续的气象站。 4.3 专用气象站观测内容和要求 4.3.1 设站原则 场址与参证气象站地形、地貌、环境差异较大，参证气象站代表性不足时 需 现场设专用气象站观测。 4.3.2 观测要素 地面站观测至少包括气温、降水、相对湿度、湿球温度、风速、风向、气压、冻土深度。 塔梯度观测应根据工程实际高度和关键部位高度设定塔高度及观测层次，观测要素一般包括 10、 50 米、关键部位高度以及最高处等层次的气温、相对湿

9、度、风速、风向，以及其中至少一个高度层的气压。 DB21/T 3438 2021 3 4.3.3 观测时间 观测时间不应少于 1年，观测时段资料代表性不足或有效数据不满 90%时，应延长观测。 4.3.4 观测方法 观测场设置和观测、记录方法以及仪器性能须符合 GB/T 35221和 QX/T449的相关要求，宜采取完全 自动观测方式。 4.3.5 观测资料应用 将 专用气象站各要素实地观测值与参证气象站同期资料进行对比，分析工程实地与参证气象站的差 异，利用参证气象站长序列资料对基本工程气象参数进行修正。 5 论证内容 5.1 气候概况 5.1.1 给出工程区域的基本气候特征，主要分析工程区

10、域气温、 气压、 降水、风速、风向、相对湿度 、 冻土深度 、蒸发量、积雪深度等要素 的时空分布特征等。 5.1.2 统计分析专用气象站与参证气象站气象要素的差异，说明工程实地与区域气候的一致性和差异 性。 5.2 高影响气象条件 5.2.1 大风 分析大风日数、最大风速及风向、极大风速及风向、大风可能性等级。 5.2.2 暴雨洪涝 统计分析各月最大降水量，日降水 量 25mm日数、 50mm日数、 100mm日数，小时、日、过程最 大降水量。 5.2.3 雷电 统计分析雷暴日数、闪电密度。 5.2.4 低温 统计分析低温日数、极端低温。 5.2.5 高温 统计分析高温日数、极端高温。 5.2

11、.6 沙尘 统计分析浮尘、扬沙、沙尘暴日数。 5.2.7 电线积冰 统计分析雾凇、雨凇日数。 DB21/T 3438 2021 4 5.3 工程气象参数 5.3.1 冷却塔热力计算气象参数 计算近期连续不少于 5年的最炎热 3个月累积频率为 10%的日平均湿球温度及对应的日平均干球温 度、相对湿度、气压和风速，以及近期连续不少于 5年的各月平均干球温度、相对湿度、气压和风速。 5.3.2 抗风设计气象参数 需推算的主要 抗风设计参数如下： a) 项目场址各重现期（ 30 年、 50 年、 100 年一遇）风速、基本风压。 b) 厂房、冷却塔、烟囱高度 50 年一遇风速。 c) 烟囱高度 100

12、 年一遇 风速 。 5.3.3 防洪、防积水设计气象参数 推算各重现期小时、日、过程最大降水量。 5.3.4 抗低温、高温设计气象参数 计算最冷月平均气温，推算不同重现期极端最低、最高气温。 5.3.5 基本气温 按照 GB 50009计算厂址基本气温。 5.3.6 雪压 推算不同重现期最大积雪深度和雪压。 5.3.7 地下工程设计气象参数 分析冻土日数、土壤冻结期、最大冻土深度、地温，推算不同重现期最大冻土深度，分析地表温度 和地温。 5.3.8 采暖通风与空气调节 5.3.8.1 按照 GB 50019，计算工程厂址供暖室外计算温度、冬季通风室外计算温度、冬季空气调节室 外计算温度、冬季空

13、气调节室外计算相对湿度、夏季空气调节室外计算干球温度等参数。 5.3.8.2 考虑建筑节能需求，可分析工程厂址 区域 晴天日数、日照时数特征。 5.3.9 最大日温差 统计最近 10年最大日温差。 5.3.10 冻融交替循环次数 统计最近 10年年度最多和平均冻融交替循环次数。 5.3.11 烟囱梯子方位设计气象参数 分析风速 3m/s、 5m/s、 8m/s、 10m/s的年及四季风向频率。 5.3.12 空冷气象参数 DB21/T 3438 2021 5 当火力发电机组采用空冷方式时，应按 DL/T 5158和 DL/T 5507的相关要求统计计算典型年气温累积 小时数、最近 10年的基本

14、风况、最近 10年的高温大风、沙尘暴过程的相关气象要素、逆温分布等相关空 冷气象参数。 5.4 工程区域大气边界层气象条件分析 分析厂址区域大气混合层高度和大气污染系数。 5.5 气象防灾减灾措施及建议 5.5.1 根据工程厂址区域气候特征、高影响气象条件、扩散条件等，提出工程可能存在的气候风险。 5.5.2 根据冷却塔设计参数、最大日温差和 冻融交替循环次数等， 提出对冷却水系统设计进行优化的 建议。 5.5.3 根据抗风参数，对工程冷却塔、烟囱等高耸建筑抗风、维修 维护 提出建议 。 5.5.4 从防灾减灾的角度， 提出 注重工程区域附近气象监测与预警 、 加强重点灾害防御及应急措施部 署

15、 的建议 。 6 论证要求 6.1 气象数据和 使用 要求 气象数据和使用应符合附录 A的要求。 6.2 气象要素统计分析方法 6.2.1 气象要素的统计方法应符合附录 B 的规定。 6.2.2 对不同气象要素重现期的推算可采用多种方法试验，并通过拟合优度综合分析确定。 6.3 报告编制和评审 参照 QX/T 423规定的章节内容编制火力发电厂工程气候可行性论证报告，按照 QX/T 469的要求进行 评审。 DB21/T 3438 2021 6 A A 附 录 A （规范性 ） 数据使用说明 A.1 选用的 参证气象站数据 清单 本文件所用的资料选用建国后气象站正式建站并有观测记录以来的逐时气

16、温、逐时降水量、逐时风 速、逐日最高气温、逐日最低气温、逐日降水量、逐日气压、逐日降雪量、逐日最大风速、逐日极大风 速、逐日各层地温、逐日冻土深度、逐日相对湿度、逐日蒸发量、逐日天气现象、逐月日照时数、年结 冰期日数、年雷暴日数、年大风日数、年最大积雪深度等。 A.2 气象数据使用 说明 A.2.1 如无明确要求，气候平均值宜采用近 30年该气象要素的累年平均值。极值宜采用有正式气象观 测记录以来的历史极端值。涉及重现期推算时，一般应采用不少于 30年且时段连续的数据序列。 A.2.2 积 雪深度、冻土深度、雪压 ， 结冰、雨凇、雾凇、霜冻等天气日数以及冻融交替循环次数，按 每年 7月 1日至

17、次年 6月 30日作为 1个年度进行统计。其他气象要素按日历年统计。 DB21/T 3438 2021 7 B B 附 录 B （资料性 ） 气象要素统计方法 B.1 大风可能性等级 各月大风出现可能性，其计算公式如下： nfp / . (B.1) 式中： f 某一月份 大风平均日数 （天） ； n 当月日数 （天） 。 大风可能性等级的划分标准见表 B.1。 表 B.1 大风可能性等级 等级 可能性很小 可能性小 有可能 可能性较大 可能性很大 出现可能性 p 0.005 0.005 p 0.01 0.01 p 0.2 0.2 p 0.5 0.5 p 1 B.2 大气混合层高度 对一些大型电

18、厂，应当 采用厂址区域的探空观测数据来确定不同稳定度条件下的大气混合层高度， 或采用附近参证气象站声雷达、云高仪、激光雷达等观测反演大气混合层高度。 在 缺少现场高空观测数据的情况 下，可根据 气象站地面观测数据先计算大气稳定度再 计算混合层高 度。大气稳定度与天气现象、时空尺度及地理条件密切相关，其级别的准确划分非常困难。中国现有环 保法规中推荐的修订帕斯奎尔分类法，分为强不稳定、不稳定、弱不稳定、中性、较稳定和稳定 6 级， 它们分别表示为 A、 B、 C、 D、 E、 F。确定大气稳定度等级时首先由云量与太阳高度角按表 B.2 确定 太阳辐射等级数，再由太阳辐射等级数与地面风速按表 B.

19、3 确定大气稳定度等级。 当大气稳定度为 A、 B、 C 和 D 时： fuah s /10 . (B.2) 当大气稳定度为 E 和 F 时： DB21/T 3438 2021 8 2/110 )( fubh s . (B.3) sin2f . (B.4) 式中： h 混合层高度 （ m） ； 10u 10 m 高度平均风速 （ m/s） ，大于 6m/s 时取为 6 m/s； sa 和 sb 混合层系数， 无量纲量， 见表 B.4； f 地转参数； 地转角速度 （ rad/s） ，取 7.29 10-5 rad/s； 地理纬度 （ ） 。 表 B.2 太阳辐射等级数 注：云量 (全天空十分制

20、 )观测规则与中国气象局编定的 地面气象观测规范 相同， h 为 太阳高度角 。 表 B.3 太阳辐射等级和地面风速确定大气稳定度等级 注 :地面风速 (m/s)系指距地面 10m 高度处 10min 平均风速。 总云量 /低云量 夜间 h 15 15 h 35 35 h 65 h 65 4/ 4 -2 -1 1 2 3 5 7/ 4 -1 0 1 2 3 8/ 4 -1 0 0 1 1 5/5 7 0 0 0 0 1 8/ 8 0 0 0 0 0 地面风速 （ m/s） 太阳辐射等级数 3 2 1 0 -1 -2 1.9 A A B B D E F 2.0 2.9 A B B C D E F

21、 3.0 4.9 B B C C D D E 5.0 5.9 C C D D D D D 6.0 D D D D D D DB21/T 3438 2021 9 表 B.4 辽宁地区 sa 和 sb 值 注：静风区各类稳定度的 sa 和 sb 可取表中的最大值。 B.3 重现期的计算方法 B.3.1 极值 I型分布及其参数估计方 法 按照 QX/T 529 附录 B.1计算。 B.3.2 皮尔逊型分布及其参数估计方法 按照 QX/T 529 附录 B.2计算。 B.3.3 极值重现期 按照 QX/T 529 第 8章计算。 B.4 风压 将不同风速仪高度和 观测 时距的年最大风速，统一换算为 距

22、地面 10m高、 10分钟平均的年最大风速 (m/s)。当风速仪高度与标准高度 10m相差过大时，可按下式换算到标准高度的风速： 10zz . (B.5) 式中： v 标准高度的风速 (m/s)； zv 风 速 仪 实际 观测风速 (m/s)； z 风速仪实际高度 (m)； 空旷平坦地区地面粗糙指数，取 0.15。 使用风杯式测风仪时，必须考虑空气密度受温度、气压影响的修正，可按下述公式确定空气密度： 1000 378.000366.01 001276.0 ept . (B.6) 式中： 空气 密度 (t/m3) t 空气温度 ( )； p 气压 (hPa)； sa sb A B C D E

23、F 0.073 0.060 0.041 0.019 1.66 0.70 DB21/T 3438 2021 10 e 水气压 (hPa)。 也可根据所在地的海拔高度 z(m)按下述公式近似估算空气密度： )0001.0e x p (00125.0 z . (B.7) 选取年最大风速数据时，一般应有 25年以上的资料；当无法满足时，至少也不宜少于 10年的风速资 料 。 在计算 不同重现期最大 风速后，按贝努利公式 ， 确定 相应重现期的最大 风压 。 贝努利公式 如下： 20 21 . (B.8) 式中： 0 风压 (kN/m 3) 空气 密度 (t/m3) v 某一重现期最大风速 (m/s)；

24、 B.5 雪压 当 参证 气象站有 25年以上 雪压记录时，应直接采用 最大 雪压数据 ， 历年最大雪压数据按每年 7月到 次年 6月间的最大雪压 统计，经概率统计 计算 不同重现期 的 最大 雪压；当无雪压记录时，可间接采用积 雪深度，按下式计算雪压： ghS . (B.9) 式中： S 雪压（ kN/m2） ； h 积雪深度，指从积雪表面到地面的垂直深度 （ m） ； 积雪密度 （ t/m3） ； g 重力加速度 （ 9.8m/s2） 。 雪密度随积雪深度、积雪时间和当地的地理气候条件等因素的变化有较大幅度的变异 。 对于无雪压 直接记录的 气象 站， 可按地区的平均 积 雪密度计算雪压

25、， 东北地区的平均 积雪 密度 一般 取 150kg m3。 对于积雪局部变异特别大的地区，应予以专门调查和特殊处理。 DB21/T 3438 2021 11 参 考 文 献 1 DL/T 5375 2018 火力发电厂可行性研究报告内容深度规定 2 DL 5000 2000 火力发电厂设计技术规程 3 GB 50660 2011 大中型火力发电厂设计规范 4 GB/T 50102 2014 工业循环水冷却设计规范 5 DB21/T 2014 2012 气象灾害定义与分级 6 GB/T 3840 91 制定地方大气污染物排放标准的技术方法 7 童志权 . 大气环境影响评价 . 北京：中国环境科学出版社， 1988， 29 32 8 扈海波等 .北京奥运期间气象灾害风险评估 . 北京：气象出版社， 2009， 72 78 _