清华ZZ-89D型在线式测灰仪在华丰煤矿选煤厂的应用
ZZ―89B清华测灰仪在邯钢的应用
ZZ―89B清华测灰仪在邯钢的应用摘要：介绍了快灰仪在邯钢进厂炼焦煤灰分测定中的应用及改进，对进厂焦煤的质量起到更好的把关作用。
关键词：快灰仪；快灰值；化验值1 前言邯钢质检部主要负责对进厂原料的检验，而炼焦煤的检验一直为进厂原料检验的重点及难点。
2013年进厂焦煤达622万吨，每天大约有200车焦煤进厂。
进厂炼焦煤小矿点多，情况复杂。
长期以来，一直采用人工取样，用眼看，手摸等原始方法检验，用传统测灰法（即灼烧灰化法）做为进厂焦煤的日常化验方法。
传统灰分检测法，用的是国家标准工业分析中规定的快速灰化法。
按国家标准必须对所取的煤样进行破碎、充分掺合、四分法缩分等步骤，并用磨样机研磨到0.2mm以下。
人工操作工序多，制样手段落后，从制样到出报告大约需要4小时。
显然不能适应快节奏生产，无法有效地指导生产。
据文献报导，焦炭灰分增加1%，将导致高炉单产降低2.5%～3%，炉渣增加2.7%～2.9%显然降低焦炭的灰分对整个公司的经济效益是非常重要的；而且焦炭灰分的稳定直接关系到炼铁生产的顺利进行。
所以降低并控制所生产焦炭灰分稳定是炼焦生产的重要目标。
为改变这种现状，使用了清华大学ZZ-89B扫描式快灰仪对进厂焦煤进行灰分检测。
2 快灰仪测定原理及使用方法ZZ-89B清华测灰仪的基本原理就是双能量γ射线透射法，它的低能γ源采用241Am（60kev）、中能γ源137Cs（662kev）。
令这两种能量γ射线透射被测煤层，用闪烁探测器、幅度分析仪器及计算机数据采集系统测定透过煤层后两种γ射线的计数率。
两种γ计数率的强弱变化，就包含了煤灰分值和煤层质量厚度两个信息的变化情况，通过计算机对强弱变化的两种γ计数率分析、计算，就能测定被测煤层的灰分和质量厚度。
对每辆运煤汽车，用机械取样设备，在汽车的前、中、后3点取样，把煤放入取样桶内，煤的平均质量厚度必须保证在5～15g/cm2，使用ZZ-89B型离线式扫描式γ射线快灰仪测其灰分。
清华在线式测灰仪在华丰煤矿选煤厂的应用
清华在线式测灰仪在华丰煤矿选煤厂的应用清华在线灰分仪在华丰煤矿选煤厂的应用王强，孔祥伟(新汶矿业集团有限责任公司华丰煤矿选煤厂，山东宁阳 271400)摘要:介绍了清华在线灰分仪的特点，并对其在华丰煤矿选煤厂的应用情况和应用效果进行了分析。
结果表明，清华在线灰分仪具有方便、实时、准确等特点，商品煤质量得到保障，减少了煤质事故的发生，每年创造经济效益287万元，具有良好的社会效益和经济效益。
最后对清华在线灰分仪的维护和管理进行了分析说明。
关键词:灰分仪;测量值;化验值;灰分;重复性;稳定性华丰煤矿选煤厂是一座矿井型选煤厂，1960年建成投产，初期设计能力为30万t/a，经改造扩建，现在生产能力达到120万t/a以上。
入洗原煤为本矿矿井生产气煤，采用原煤准备,跳汰分选,电磁高频筛分离,压滤处理尾煤的联合工艺流程。
主产品是灰分小于8.00%、硫分小于0.80%的优质“双八”品牌精煤，主要销往上海焦化厂、浦东煤气厂等国有大中型企业。
为适应市场发展的需要，满足用户对精煤数、质量需求的不断提高，扩大选煤厂的生产能力，华丰煤矿选煤厂对跳汰机进行了技术改造，并取得了突破性的进展。
但如何控制和稳定煤炭质量，减少资源损失一直是选煤厂面临的主要问题。
灰分是表征煤炭质量的最主要指标，传统的煤灰分化验法工序复杂，显示结果滞后时间长，指导生产不及时，常造成精煤超灰或超差，与用户之间产生质量纠纷。
因此，实现生产过程中的灰分快速检测是选煤厂亟待解决的问题。
1 清华在线灰分仪特点清华大学工程物理系研制的ZZ-89系列煤灰分仪采用双能量γ透射吸收方案，具有煤灰分动态测量技术特点，已有多年的应用经验。
清华在线灰分仪具有安装方便、操作简单、对煤样粒度适应性强等优点，同时还具有较高的测量精度、稳定性和重复性。
(1)测量精度高测量精度主要取决于以下几个误差:?计数的统计误差(测量时间超过10 min可以忽略);?测量系统本身的偶然误差小于0.2%;?常规灰分化验过程中的偶然误差，控制在0.2%左右;?煤灰中元素组成的随机变化，尤其是铁含量变化引起的误差。
灰分快速测定在选煤厂调控中的应用
（ ）两 系统仍共 用一台 中煤脱 介筛 ，但 在筛子 中 ２
间竖直焊一块铁板，从中间隔开；同时 ， 把南、北旋 流器底流入 中煤脱介 筛部分隔开 ，也可使 南 、北两 系 统达 到稳 定 。 （ ）把 南 、北混料 桶合并成一 个 ，同时给两 台旋 ３ 流器入料 ，合格 介质全部 回到这个大混料桶中。这 样 ，就 不会 产生 “ 介” 现象 。 偏
【 作者简介】 汤俊杰，女，工程师。１ ９ 年毕业于黑龙 ６ ９ 江矿院选矿工程专业． 现在开滦煤炭质量检测中心林西质检站 从事选煤工作．
３ １
３ 问题与对 策
维普资讯
孙晓华：灰分快速测定在选煤厂调控 中的应用 留物 质量 占煤 样 质量 百分 数作 为灰 分 产率 。 （ ）利用 马弗炉 测煤样灰分 。将 装有煤 样的灰皿 ２
上 ，煤样 自 动送入仪器内完全灰化，然后送出；以残
３ １ 存 在 问题 ．
趋于 相等 。
（ ２）悬浮液 密 度的控 制 。
混合箱下装有采样管，其下设有 Ｙ 射线密度计， 测 出进 入混 合箱 内的介 质密 度后 ，将其传 到密控 室 ， 并与计 算 机 中人工 设定 值相 比较 。 ａ如果 实测密度 高于设 定值 ，监控 程序 向 自控模 块 发出指令 ，将现场 清水 阀开 度加 大 ，同时分 流箱及 中煤筛下分流箱跟随动作；当实测值与设定值相等 时 ，清 水 阀与分 流箱 维持 原 位置 不动 。 ｂ如实测密度低于设定值 ， 监控程序向自 控模块
’
重介控制系统投用后 ， 发现南、北两系统中存在 “ 偏介”现象。这是由于两台旋流器共用一台中煤脱 介筛造成的。实际操作中，中煤弧形筛入料不均匀， 就会出现中煤弧形筛下的分流箱往南 、北两系统的 分流不均，破坏两系统液位、密度的平稳，使介耗增 大 ，精煤指标 不稳定，精煤损失大。
ZZ-89A改进型煤炭灰分仪的研究开发
ZZ-89A改进型煤炭灰分仪的研究开发
衣宏昌;郑怡然;张志康
【期刊名称】《选煤技术》
【年(卷),期】2003(000)003
【摘要】介绍了ZZ-89A型煤炭灰分仪改进型系统的结构、设计和应用前景.【总页数】3页(P52-54)
【作者】衣宏昌;郑怡然;张志康
【作者单位】清华大学工程物理系,北京,100084;清华大学工程物理系,北
京,100084;清华大学工程物理系,北京,100084
【正文语种】中文
【中图分类】TD948.9
【相关文献】
1.ZZ-89A型γ射线煤灰分仪在选煤厂的应用 [J], 司利军;王宏斌
2.应用在线式测灰仪实现煤炭按灰分入仓 [J], 杨晓峰;邢春才
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5.TW-1型煤炭灰分测定仪在富强选煤厂的应用 [J], 张艳红
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浅析X射线在线灰分仪在选煤工艺智能化的应用
浅析X射线在线灰分仪在选煤工艺智能化的应用摘要：为避免在线灰分仪检测结果受不同条件因素的干扰，我们的主要研究重点是将仪器安装在胶带输送机的中部取样器上，旨在实现尽可能稳定和准确的在线性能，并实现双向有效备份和验证。
基于此，我们进一步将X射线在线灰分仪应用于实际的选煤应用中，并且建立一套完整有效的数据模型，以进一步实现控制的自动化以及精准度，推动平均生产力的提高。
这一方案可以将该仪器在选煤工艺领域的智能化应用发挥到最大程度。
关键词：X射线；线灰分仪；选煤工艺；智能化应用煤炭作为我国主要的能源资源，在能源消费结构中占有重要的地位。
目前，我国的煤炭资源开采主要依靠煤的分选过程，但是，传统的选煤工艺已经无法满足日益增长的社会需求，因为传统的选煤工艺使用的是人工判断石煤之间的差异，其效率低、精度低、误差大，同时人工操作也容易出现疲劳和错误，从而影响到选煤降低成本、提高效率和保证分选品质的能力。
因此，煤选工艺的智能化已成为当前研究的热点之一。
针对这一问题，本文介绍了一种基于X射线在线灰分仪的选煤工艺智能化应用。
X射线在线灰分仪是一种利用X射线透穿能力，通过测定物料透射率与X光强度之比，来反映出物料中某一特定成分的质量比例的高新技术仪器。
本文详细介绍了这种仪器的工作原理及优势，并探讨了该仪器在选煤工艺中的应用前景。
本文的研究成果与实践表明，X射线在线灰分仪对于选煤工艺智能化具有很好的发展空间，可以提高选煤工艺的自动化程度，提高选煤的精度与效率，从而实现煤的优选分选，降低选煤成本，保证分选品质。
一、X射线在线灰分仪的检测原理主要利用无源即无需放射源在线灰分仪，该灰分仪具有检测精度高、粒度分辨率高、稳定性好、操作简单等特点，适用于各种选煤场合和煤质分析要求，是一种安全可靠、高效节能的优质设备。
同时，随着无源在线灰分仪技术的不断改进和推广，其应用范围和市场需求也将不断扩大，为推动选煤工艺的可持续发展提供了重要保障。
在线中子活化煤质分析仪在煤矿的应用
在线中子活化煤质分析仪在煤矿的应用时间:2009-5-11来源：中国煤炭网在线煤质分析仪应用于煤炭业已有20多年的历史，其稳定的销量足以证明其价值。
在线分析仪通过提供实时信息为煤厂各煤种的质量控制和生产管理提供了极大的帮助，如果依赖化验室，这些数据只能在采样后的数小时甚至数天后才能得到。
近年来，随着经济下滑，生产优化和料堆控制变得尤为重要。
煤炭业的持续下滑导致该行业重新关注煤炭质量管理，从而提高客户满意度最终增加煤炭销量。
同时也提高矿区资源的有效利用，使原先认为煤质不达标的资源可以有选择地开采。
为达到上述目的，煤炭生产商和煤炭用户开始寻找更为经济且仍然高精度煤质分析仪。
随着人们对环境的日益关注，特别是对硫释放的关注导致法律对污染控制更加严格。
新近设计的皮带在线中子活化煤质分析仪（PGN AA）恰好可以满足上述要求。
1在线煤质分析技术与设备1.1双能量伽玛传输技术（DUET）DUET仪器|仪表自20世纪80年代早期上市以来，已成为在线煤质监测设备家族中的重要一员。
该设备价格相对低廉，安装便捷，可以直接在皮带上进行在线煤质分析，只要是分析固定煤种，DUET分析仪测定煤质灰分就可以达到相当的精度。
它利用两个γ射线源贯穿煤层而测量灰分。
对给定的煤种，该设备的测定精度为：一个标准偏差下0.5%～1%。
该设备的主要缺点是其标定与煤种有关，特别是在灰中的铁和钙元素变动很大的情况下。
该设备的用途包括：监测运送到选煤厂的原煤；监测洗净的精煤；给选煤厂提供反馈信息；通过混煤优化资源利用，使之达到一定的质量目标；监测送往用户的煤质是否达到合同要求的质量。
1.2自然伽玛射线技术另一种广泛使用的简单的分析仪能够测定煤中的自然放射性大小，并将其与灰分联系起来。
这种煤质分析仪不需要放射源，对影响DUET系统的铁和钙元素的变化不敏感。
然而，作为一种“被动”的系统，该分析仪的精度大约只为1%～2%，其理想应用是测量厚煤层的灰分，例如原煤输送机或选煤厂入料输送机上的煤质，在煤层很厚时，这仍然是测定灰分的唯一技术。
提高工分仪灰分测定准确率
提高工分仪灰分测定准确率发布时间：2022-11-29T12:49:15.533Z 来源：《科学与技术》2022年第8月15期作者：孙光临[导读] 邹县发电厂工分仪灰分标定中，准确率为89.74%孙光临中国华电集团有限公司邹县发电厂山东济宁 273500摘要：邹县发电厂工分仪灰分标定中，准确率为89.74%，达不到煤质国标要求燃煤测试仪准确率应大于或等于95%。
通过要因确认，我们找出造成造成工分仪测定误差率高的主要原因有通风量少、称样杆倾斜。
通过改进措施实施，工分仪灰分测定准确率提升至97.80%，改进效果显著。
关键字：工分仪；灰分；准确率；称样杆0 引言在火力发电厂中，煤做为最重要的动力来源，其成分含量是火电厂是否经济、安全、环保的最重要数据。
其中，煤中灰分越多，可燃物成分相对减少，发热量就越低。
因此，燃用高灰分煤会造成锅炉燃烧不正常，使机组事故率增加，造成环境污染。
邹县发电厂化水分场入炉煤化验使用的工业分析仪2014年7月份投用，灰分测定使用国标缓慢灰化法。
其原理是：煤在一定的温度下（815±10）℃下，其中所有可燃物完全燃尽；同时，矿物质发生一系列分解、化合等复杂反应后遗留下来的残留物，这些残留物就称为煤的灰分。
1 存在的问题入炉煤化验班工分仪已投入运行8年，处于高温设备老化期。
最近半年，工分仪灰分标定中，准确率为89.74%，如表1所示，达不到煤质国标要求燃煤测试仪准确率应大于或等于95%。
表1 2021年7月至2021年12月工分仪测试挥发分误差率统计表时间测定次数合格次数超差次数准确率（%）2021.71261101687.302021.91221101290.162021.101361221489.712021.111401261490.002021.121221101290.16合计7807008089.74月平均准确率89.742 原因调查（1）经过调查、分析、统计2020年7月-12月与2021年7月-12月的工分仪灰分测定准确率及超差次数进行对比，如表1所示。
在线测灰仪在选煤厂的应用
（ ）在线测 灰仪 采用 多通道 分析仪 ，是主机 的 １
最 重要部 分 ，其 分析速 度和 能力 比同类仪 器高 ，保
证 了测量精 度 。 （ ）在 线测 灰仪配 备是 十分 完备和灵 活的 ，内 ２ 部软 件 系统 平 台考虑 了各种现 场对 实际参 数的不 同
第６ 期
煤 质 技 术
２０ 年 １ 月 ０８ １
在 线 测 灰 仪 在 选 煤 厂 的 应 用
徐 卯 聪
（ 西 国 阳新 能 股 份 有 限 公 司 二 矿 选 煤厂 ， 山 西 阳泉 山 ０５２ ） ４０８
摘 要 ：介 绍 了在 线测灰 仪 的＿ 作 原理 、特 点及使 用中的注 意事项 ，并重 点论述 了在 线测灰仪 在二 Ｔ －
矿 选 煤 厂 的 实灰 仪 ；监 测 ； 应 用 中 图 分 类 号 ：ＴＱ５ ３ ２ ３ ． 文 献 标 识 码 ：Ｂ
． 文 章 编 号 ：１ ０ —６ ７ （ ０ ８ ６０ ４ —２ ０ ７７ ７ ２ ０ ）０ ０ ６０
Ａｐ ｌｃ ｔｏ ｆｏ ｉ ｅｃ ａ ｓ ｅ ｅ ｍ ｉ ｏ ｎ ｃ ａ ｒ ｐ ｒ ｔｏ ｌ ｎ ｐ ｉａ ｉ ｎ ｏ ｎｌｎ ｏ ｌａ ｈ ｄ ｔ ｒ ｎ ｒ ｉ ｏ ｌｐ ｅ ａ ａ ｉ ｎ ｐ ａ ｔ
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清华在线灰分仪在华丰煤矿选煤厂的应用
王强，孔祥伟
(新汶矿业集团有限责任公司华丰煤矿选煤厂，山东宁阳271400)
摘要：介绍了清华在线灰分仪的特点，并对其在华丰煤矿选煤厂的应用情况和应用效果进行了分析。
结果表明，清华在线灰分仪具有方便、实时、准确等特点，商品煤质量得到保障，减少了煤质事故的发生，每年创造经济效益287万元，具有良好的社会效益和经济效益。
最后对清华在线灰分仪的维护和管理进行了分析说明。
关键词：灰分仪；测量值；化验值；灰分；重复性；稳定性华丰煤矿选煤厂是一座矿井型选煤厂，1960年建成投产，初期设计能力为30万t/a，经改造扩建，现在生产能力达到120万t/a 以上。
入洗原煤为本矿矿井生产气煤，采用原煤准备－跳汰分选－电磁高频筛分离－压滤处理尾煤的联合工艺流程。
主产品是灰分小于8.00%、硫分小于0.80%的优质“双八”品牌精煤，主要销往上海焦化厂、浦东煤气厂等国有大中型企业。
为适应市场发展的需要，满足用户对精煤数、质量需求的不断提高，扩大选煤厂的生产能力，华丰煤矿选煤厂对跳汰机进行了技术改造，并取得了突破性的进展。
但如何控制和稳定煤炭质量，减少资源损失一直是选煤厂面临的主要问题。
灰分是表征煤炭质量的最主要指标，传统的煤灰分化验法工序复杂，显示结果滞后时间长，指导生产不及时，常造成精煤超灰或超差，与用户之间产生质量纠纷。
因此，实现生产过程中的灰分快速检测是选煤厂亟待解决的问题。
1 清华在线灰分仪特点
清华大学工程物理系研制的ZZ-89系列煤灰分仪采用双能量γ透射吸收方案，具有煤灰分动态测量技术特点，已有多年的应用经验。
清华在线灰分仪具有安装方便、操作简单、对煤样粒度适应性强等优点，同时还具有较高的测量精度、稳定性和重复性。
（1）测量精度高
测量精度主要取决于以下几个误差：①计数的统计误差(测量时间超过10 min可以忽略)；②测量系统本身的偶然误差小于0.2%；③常规灰分化验过程中的偶然误差，控制在0.2%左右；④煤灰中元素组成的随机变化，尤其是铁含量变化引起的误差。
其中最后一个因素是误差的主要来源。
对精煤而言，煤灰中Fe２O３质量分数增加或减少1%，引起的灰分测量值误差约为±0.7%。
经过多次比对实验表明，清华在线灰分仪对低灰分的精煤测量精度小于0.5%；对高灰分的原煤测量精度一般小于1%。
（2）测量稳定性好
对灰分值固定的测量对象，取8 h内连续测量的“10 min灰分”值，全部值与任意一个“10 min灰分”值的最大偏差值不会超过±0.5%。
（3）多次测量重复性好
这是清华在线灰分仪的重要指标。
多次操作重复性的定义是对同一个煤样，多次重新装桶测量所测得的一系列灰分值的均方差。
这一指标反映单次测量结果的可信度，它取决于样品桶中煤能够以同等机会被γ束扫视到的程度。
清华在线灰分仪依据灰分动态测量关键技术，实现γ束对几乎全部煤样扫描测量，因此多次操作重复性好，均方差只有0.2%左右。
2 清华在线灰分仪的应用
结合华丰煤矿选煤厂的实际情况和清华在线灰分仪的特点，选煤厂在精煤3号皮带机尾处安装1台由北京辰安测控科技有限公司提供
的ZZ-89D型煤灰分仪，与其配套的电脑安装在厂调度室，2台LED
显示器分别安装在2台跳汰机处，与调度室的电脑显示器共同显示入
仓精煤瞬时灰分，达到对最终精煤即时检测的目的。
跳汰司机根据灰
分仪所测灰分值，控制跳汰机的加煤量及中煤、矸石排放量。
ZZ-89D型煤灰分仪应用后，选煤厂对灰分仪测定的灰分值和化验室的化验值进行了对比，对比煤样为华丰煤矿选煤厂的销售精煤，
单日灰分对比见表1，月累计灰分对比见表2。
表1 单日灰分对比
时间 3.16 3.18 3.23 4.08 4.12 4.18 4.25 5.10 5.16 6.03 6.22 化验灰分
7.95 7.71 7.68 7.79 7.63 7.89 7.89 7.47 7.17 7.48 7.31 值%
7.87 7.86 7.89 7.79 7.75 7.77 7.80 7.27 7.21 7.58 7.44 测定灰分
值%
灰分差% -0.08 +0.15 +0.21 0 +0.12 -0.12 -0.09 -0.20 +0.04 +0.10 +0.13
表2 月累计灰分对比
月份 4 5 6 7 8 9
化验累计灰分值% 7.73 7.66 7.50 7.66 7.53 7.63
测定累计灰分值% 7.81 7.59 7.62 7.62 7.59 7.68
灰分差% +0.08 -0.07 +0.12 -0.04 +0.06 +0.05
由表1、表2可知，清华在线灰分仪运行稳定、性能可靠，测量灰分值与化验灰分值相比，销售精煤批比对误差普遍小于0.20%，销
售精煤月累计灰分比对误差普遍小于0.10%，完全可以有效指导生产。
清华在线灰分仪使用至今，选煤厂累计销售精煤灰分7.63%，没有一批精煤灰分超过8.00%。
2010年1月—10月累计洗选效益97.45%，比去年同期提高了0.60%，2010年1月—10月理论产率54.06%，则选煤回收率提高了0.60%×54.06%＝0.32%。
3 应用效果分析
经过近2年的使用，ZZ-89D型煤灰分仪运行稳定，极大地提高了选煤厂的煤质管理水平，克服了传统灰分法对洗煤生产监督间断性、延时性的缺点，共计发运精煤178批次51.6万t，化验灰分累计7.62%，灰分仪累计7.73%，误差0.11%，精煤合格率、稳定率均达到了100%，杜绝了煤质纠纷。
商品煤质量得到保障，减少了煤质事故的发生提高了企业声誉，具有良好的社会效益。
ZZ-89D型煤灰分仪应用后，选煤厂精煤产率提高了0.32%，按2010年入洗原煤127万t，精煤价格1218元/t，末煤价格511元/t 计算，则选煤厂每年多创造经济效益：127万t×0.32%×（1218元/t-511元/t）＝287万元。
4 清华在线灰分仪的维护和管理
灰分仪是高科技产品，对维护工作的要求相对较高，应做好日常管理和维护工作。
保持设备清洁，定期检查灰分仪各部件的运行情况及C型架的清扫装置；
由于灰分仪的测量结果与被测煤的元素组成有关，因此在使用过程中必须做经常性的比对。
将灰分仪的测量值与化验值进行比较（化
验值的采样时间与灰分仪的测量时间要一一对应），具体采用哪些化验灰分值，根据具体情况而定，如：可用小时慢灰、周综合煤样的灰分及月综合煤样的灰分等，但这些灰分值要正确且数量要多。
通过灰分值的比对，可以降低灰分仪的偏差δ，提高灰分仪测量结果的准确度。
5 结语
清华ZZ-89D型煤灰分仪具有方便、实时、准确的特点，在华丰煤矿选煤厂的应用效果较为理想，对全厂日常检查、指导洗煤生产并稳定精煤产品质量发挥了重要作用，并为企业创造了不错的经济效益。
为此，我们还就该产品的使用情况在集团内部作了专题研讨，并决定加大该产品在集团的使用范围。
从产品研发的角度，建议厂家能够想办法解决灰分仪自身的横向偏析问题，从而能够提高原煤灰分测量的精度。
收稿日期：2011-07-06
责任编辑：白娅娜
作者简介：王强（1969－）男，山东泰安人，华丰煤矿选煤厂厂长，工程师，一直从事选煤工作。