近红外光谱分析技术在煤质检测中的应用

近红外光谱分析技术在入炉煤煤质

在线检测中的应用

一．煤质分析的意义：

煤炭在我国占一次能源消费的68％，大部分用于发电或燃煤锅炉，在热电厂的成本核算中，燃料消耗占到成本的70％左右。

充分了解当前燃煤质量，可以有效的提高锅炉燃烧效率、提升企业经济效益，同时还可以减少炉受热面结焦、积灰等情况，极大的提高锅炉运行的安全性。

二．煤质分析现状：

国内企业目前多采用传统的煤质分析方法，主要测定灰分、水分、发热量等指标，分析精度高，但检测周期长，严重滞后于当前生产，只能进行抽检，不能实时指导生产。

国内还有少量企业使用γ射线来分析煤质，实时性较好，但由于采用辐射源，给工作人员和企业带来了很大的安全隐患，并且价格昂贵，增大了企业的成本负担。

国外相关企业普遍采用近红外光谱技术来分析煤质，实时性好、精确度高、无安全隐患、成本适中。

三．近红外光谱技术检测煤质：

1.近红外光谱的原理：

近红外波长范围为780～2526nm，当近红外光照射到对于含氢基团X—H(X=C、N、O)的物质上时，组成物质的化学键就会吸收一定波长的特征波，吸光度与成分的含量大小有关，而煤炭中燃烧成分主要是含氢基团，正适用于近红外技术。

2.建立近红外模型：

近红外技术是二次测量方法，通过取样，测量样品的近红外光谱、并用

传统分析方法得到该样品的灰分、发热量、水分等含量，通过算法建立光谱与成分和含量之间的联系（模型）。

3.在线实时测量：

近红外仪器安装在入炉煤传送皮带上方，采集皮带上当前煤炭的近红外光谱，通过近红外模型，使用化学计量学方法分析光谱，即可获得该煤炭的灰分、发热量、水分等含量信息。

4.技术特点：

●分析速度快，分析效率高：不到1分钟就可以采集一次光谱，并同时得到

多个组分的性质和含量数据。

●安装方便：采用非接触的方式进行检测，可以根据生产线的工况采用俯

视、仰视、侧视等方式进行安装。比如安装在入炉煤传送皮带上方。

●适应复杂环境：仪器具有防尘、防水、防暴等多种特点。

●运行成本低：近红外仪器自动化程度非常高，日常运行中基本不需要维

护人员，没有消耗品，不产生运行费用。

●样品不需要预处理，不需要使用化学试剂，不会产生化学、生物或电磁

污染。

●安全性：近红外仪器使用的是近红外光，没有高温、高压、辐射、易燃

品等构件，保证人员、设备和生产环境的安全。