【摘 要】
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工业煤质检测是燃煤发电厂经济安全运行的必要环节,现有的检测方法检测流程复杂、检测效率低,无法满足日益增长的检测需求。激光探针技术(Laser-induced Breakdown Spectroscopy, LIBS),是一种非消解元素分析方法,具有样品预处理简单、对检测环境无特殊要求、分析速度快、可进行多元素同时分析和能够进行远程检测等优点,非常适合在工业现场进行在线检测。本文研究了基于LIBS技术的工业煤质及灰熔融性检测方法,具体研究内容如下:
在实验室内搭建了基于激光探针技术的煤质检测实验平
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工业煤质检测是燃煤发电厂经济安全运行的必要环节,现有的检测方法检测流程复杂、检测效率低,无法满足日益增长的检测需求。激光探针技术(Laser-induced Breakdown Spectroscopy, LIBS),是一种非消解元素分析方法,具有样品预处理简单、对检测环境无特殊要求、分析速度快、可进行多元素同时分析和能够进行远程检测等优点,非常适合在工业现场进行在线检测。本文研究了基于LIBS技术的工业煤质及灰熔融性检测方法,具体研究内容如下:
在实验室内搭建了基于激光探针技术的煤质检测实验平台。在此平台上,通过制样方法探究、特征谱线选择、实验参数优化,以及运用多层感知机回归模型实现了对四个常用的工业煤质分析指标较好精度的检测。最后利用入厂煤样品进行了验证了激光探针技术检测工业煤质分析指标的能力,为后续的工业现场应用奠定了基础。
在实验室研究的基础上研制了工业煤质在线激光探针检测系统,并在工业现场进行了煤质检测。结果表明,该系统可实现对灰分,挥发分、固定碳、氢含量和弹筒热值五种常用指标的实时在线检测,可在30分钟内得到检测结果。对工业现场检测结果的静态精密度,静态准确度,比对动态精密度进行了分析,并且进行了153个煤样长期分析实验,验证了煤质检测系统稳定性和可靠性。
论文还提出了直接运用煤炭光谱数据预测煤熔融性流动温度的方法,简化了流动温度的预测流程。比较了偏最小二乘法模型、多层感知机回归模型和支持向量机回归模型在预测煤灰熔融性流动温度的可重复性和精确度,结果表明工业现场检测中支持向量机回归模型预测的重复性限和精确度较好。
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