LIBS直接测量输送带上原煤煤质可行性研究
何勇超1
喻子彧2
师利宝1
覃淮青2
周亚宁1
张礼峰2
莫爵徽3
赵航1
姚顺春4
1.河北华电石家庄鹿华热电有限公司,河北石家庄0502002.华南理工大学电力学院,广东广州5106403.佛山华谱测智能科技有限公司,广东佛山5283134.华南理工大学电力学院,广东广州510640;佛山华谱测智能科技有限公司,广东佛山528313;广东省能源高效低污染转化与工程技术研究中心,广东广州510640
摘要：入炉煤质特性在线检测对电厂锅炉优化运行、推动智能电站发展具有重要意义.近年来激光诱导击穿光谱(Laser-Induced Breakdown Spectroscopy,LIBS)技术因其强大的在线分析能力,广泛应用于煤质特性检测领域.依据电厂输煤系统的运行情况提出了一种在输送带上LIBS直接测量原煤煤质的在线检测方案,以满足入炉煤质在线检测的基本需求.为验证检测方案的可行性,搭建了入炉煤输送带模拟平台和LIBS测量系统,34个实际原煤样品作为测量对象放置在输送带上开展LIBS连续测量并获取光谱数据.根据直接测量原煤获取的光谱特征,确定CN388.176 nm作为光谱筛选和内标方法所用的特征峰.采用有效光谱筛选、光谱平均和合理内标选取的光谱预处理方法,减小无效光谱和光谱信号波动的不利影响.结合偏最小二乘(Partial Least Square,PLS)方法建立了相应的煤质定量分析模型,实现了灰分、挥发分和发热量的良好测量.灰分、挥发分和发热量模型的回归系数R2分别为0.98、0.97和0.97,预测集均方根误差分别为1.33％、1.03％和1.11 MJ/kg,平均绝对误差分别为1.24％、0.97％和0.88 MJ/kg.研究结果验证了LIBS在输送带上直接测量原煤煤质的可行性,为电厂提供了可行的煤质特性在线分析方案.
关键词：煤质输送带在线检测激光诱导击穿光谱
分类号：TK314(热工量测和热工自动控制)O433.4(光学)
资助基金：国家自然科学基金(51676073)霍英东教育基金会青年教师基金(171047)广东省自然科学基金(2021B1515020071)广东省能源高效清洁利用重点实验室(华南理工大学)资助项目(2013A061401005)佛山市科技创新团队资助项目(1920001000052)
论文发表日期：2021-09-25
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：7( 124-130 )
英文信息