中子活化分析技术在煤质在线检测中的应用-矿业114网 
首页 >> 文献频道 >> 矿业论文 >> 正文
中子活化分析技术在煤质在线检测中的应用
2019-03-20
针对燃煤发电厂普遍存在的煤源复杂、煤种多变等问题,在总结煤质在线检测技术发 展历程基础上,通过对比各检测技术优劣,认为中子活化分析技术在煤质在线检测方面优势明显。 研究表明,中子活化在线煤质分析仪精度较高,适合燃煤电厂煤质分析要求,该技术有效推动数字 化、智慧化电厂的建设。
Serial No. 598 February. 2019 现 ꢀ 代 ꢀ 矿 ꢀ 业 2019总年 第25月98第期 2 期 MODERN MINING  中 子 活 化 分 析 技 术 在 煤 质 在 线 检 测 中 的 应 用 龚 亚 林丹 ꢀ东 东宋方 青测 控锋 技ꢀ 术 刘股 份永 有超限 ꢀ公 司张 )ꢀ 伟 ( ꢀ ꢀ 摘 ꢀ 要 ꢀ 针 对 燃 煤 发 电 厂 普 遍 存 在 的 煤 源 复 杂 、 煤 种 多 变 等 问 题 , 在 总 结 煤 质 在 线 检 测 技 术 发 展 历 程 基 础 上 , 通 过 对 比 各 检 测 技 术 优 劣 , 认 为 中 子 活 化 分 析 技 术 在 煤 质 在 线 检 测 方 面 优 势 明 显 。 研 究 表 明 , 中 子 活 化 在 线 煤 质 分 析 仪 精 度 较 高 , 适 合 燃 煤 电 厂 煤 质 分 析 要 求 , 该 技 术 有 效 推 动 数 字 化 、 智 慧 化 电 厂 的 建 设 。 关 键 词 ꢀ 入 炉 煤 ꢀ 煤 质 ꢀ 中 子 活 化 ꢀ 在 线 检 测 DOI: 10. 3969 / j. issn. 16746082. 2019. 02. 066 [ ꢀ ꢀ 电 厂 为 提 升 自 身 经 济 效 益 , 混 煤 掺 烧 越 来 越 普 产 品 的 专 业 公 司 5] 。 遍 。 混 煤 掺 烧 过 程 中 对 混 煤 质 量 的 要 求 尤 为 重 要 , 其 直 接 关 系 到 锅 炉 的 安 全 经 济 运 行 及 污 染 物 的 达 标 排 放 。 因 此 , 电 厂 生 产 运 行 中 迫 切 需 要 成 熟 的 、 性 能 可 靠 的 煤 质 在 线 分 析 系 统 , 以 实 时 控 制 混 煤 质 1. 2ꢀ 不 同 煤 质 在 线 检 测 技 术 对 比 目 前 煤 质 在 线 检 测 技 术 分 元 素 型 和 单 一 指 标 型 , 元 素 型 煤 质 在 线 检 测 技 术 包 括 中 子 活 化 分 析 技 术 、 X 荧 光 分 析 技 术 、 激 光 诱 导 击 穿 光 谱 技 术 ; 单 一 指 标 型 煤 质 分 析 技 术 包 括 双 能 量 透 射 灰 分 检 测 技 术 、 天 然 γ 射 线 灰 分 测 量 技 术 、 X 射 线 吸 收 技 术 、 微 波 透 射 吸 收 技 术 等 。 不 同 在 线 检 测 技 术 对 比 见 表 1。 量 [ 12] 。 1 ꢀ 煤 质 在 线 检 测 技 术 发 展 与 对 比 1 . 1ꢀ 煤 质 在 线 检 测 技 术 发 展 2 0 世 纪 70 年 代 末 到 80 年 代 初 , 德 国 等 国 纷 纷 根 据 表 1, 中 子 活 化 煤 质 在 线 检 测 技 术 在 技 术 成 熟 度 、 功 能 的 全 面 性 、 现 场 适 用 性 等 方 面 均 适 合 燃 煤 电 厂 煤 质 多 指 标 同 时 分 析 的 工 况 。 [ 3] , 德 国 Berthold 开 展 煤 质 在 线 检 测 技 术 研 发 工 作 公 司 等 主 要 是 基 于 微 波 测 试 技 术 和 双 能 量 γ 透 射 测 量 灰 分 技 术 及 中 子 活 化 元 素 分 析 技 术 对 煤 质 进 行 在 线 检 测 4] 。 此 后 , 市 场 需 求 的 增 加 推 动 了 各 煤 质 在 线 检 测 技 术 的 发 展 , 各 厂 家 根 据 现 场 和 客 户 的 需 要 对 各 自 的 技 术 与 产 品 进 行 持 续 的 改 进 和 完 善 。 目 前 市 场 上 出 现 了 基 于 无 辐 射 原 理 的 煤 质 在 线 检 测 技 术 , 包 括 基 于 天 然 伽 马 射 线 的 灰 分 仪 、 X 荧 光 原 理 的 元 素 分 析 仪 、 X 射 线 吸 收 原 理 的 灰 分 仪 、 LIBS 原 理 的 元 素 分 析 仪 等 产 品 。 2ꢀ 中 子 活 化 煤 质 在 线 分 析 技 术 发 展 与 应 用 20 世 纪 80 年 代 初 期 , 随 着 洁 净 煤 概 念 的 提 出 , 欧 美 等 发 达 国 家 将 洁 净 煤 技 术 重 点 放 在 燃 煤 发 电 技 术 上 。 80 年 代 后 期 , 美 国 出 台 了 一 系 列 法 规 控 制 [ SO 的 排 放 , 各 电 厂 为 满 足 达 标 排 放 的 要 求 , 从 90 2 年 代 开 始 , 各 发 电 厂 纷 纷 采 购 中 子 活 化 型 煤 质 在 线 分 析 仪 , 用 于 对 煤 中 S 含 量 进 行 在 线 监 测 与 控 制 , 如 印 地 安 那 州 的 Gibson 电 厂 , 犹 他 州 的 PacifiCorp 's Hunter 电 厂 。 另 外 , 由 于 测 量 精 度 和 适 用 性 强 等 优 势 , 其 他 煤 炭 开 采 及 煤 炭 应 用 单 位 也 陆 续 使 用 中 子 活 化 煤 质 在 线 分 析 仪 , 如 澳 大 利 亚 的 Millmerran, TransAlta Utilities, 美 国 的 Coastal Coal, Sempra En ergy、 Cannelton Coal、 Perry County Coal 等 企 业 。 国 外 中 子 活 化 煤 质 在 线 分 析 技 术 于 20 世 纪 90 年 代 末 开 始 走 入 我 国 , 并 陆 续 在 一 些 发 电 厂 、 选 煤 厂 安 装 应 用 , 如 洛 阳 龙 宇 电 厂 、 中 煤 集 团 、 晋 煤 集 团 、 神 华 集 团 等 单 位 。 同 时 , 国 内 的 中 子 活 化 煤 质 在 线 分 析 技 术 的 研 究 也 取 得 了 突 破 性 的 进 展 , 技 术 水 平 已 与 国 外 的 处 于 同 一 层 次 。 我 国 从 20 世 纪 90 年 代 初 开 始 进 行 煤 质 在 线 检 测 技 术 的 研 究 工 作 , 相 继 研 发 了 双 能 量 在 线 灰 分 测 量 仪 、 微 波 水 分 仪 、 中 子 活 化 型 的 煤 质 分 析 仪 、 X 射 线 煤 质 分 析 仪 、 激 光 煤 质 在 线 分 析 仪 等 各 种 煤 质 在 线 检 测 技 术 , 在 技 术 上 赶 上 甚 至 超 过 了 国 外 煤 质 在 线 检 测 的 技 术 水 平 , 出 现 了 一 批 生 产 煤 质 在 线 检 测 ꢀ ꢀ 丹 东 市 科 技 计 划 项 目 ( 编 号 : 17106) 。 龚 亚 林 ( 1965— ) , 男 , 高 级 工 程 师 , 118000 辽 宁 省 丹 东 市 滨 江 中 路 136 号 。 通 信 作 者 ꢀ 张 ꢀ 伟 ( 1980— ) , 男 , 教 授 级 高 级 工 程 师 , 118000 辽 宁 省 丹 东 市 滨 江 中 路 136 号 。 2 43 总 第 598 期 现 代 矿 业 2019 年 2 月 第 2 期 表 1ꢀ 不 同 煤 质 在 线 检 测 技 术 对 比 煤 质 在 线 检 测 技 术 灰 分 测 γ量射技线术 主 流 结 构 简 单 天 然 X 射 线 吸 微 波 透 射 吸 收 技 术 PGNAA&FTNAA XRF LIBS DUET 收 技 术 旁 流 结 构 简 单 结 构 型 式 主 流 和 旁 流 结 构 简 单 旁 流 结 构 非 常 复 杂 旁 流 结 构 复 杂 主 流 和 旁 流 结 构 简 单 主 流 和 旁 流 结 构 简 单 结 构 复 杂 程 度 C、 H、 O、及N、灰S C、 H、 O、 N、 S 等 元 素 及 灰 分 、 水 分 、 挥 发 分 、 发 热 量 、 灰 成 分 等 元C、 素O、及N灰、 S分等、 热 值 、 灰 成 分 等 等 元 素 检 测 范 围 分 、 水 分 、 挥 灰 分 灰 分 灰 分 水 分 发 分 、 发 热 量 、 灰 成 分 等 技 术 成 熟 度 现 场 适 用 性 结 果 代 表 性 系 统 稳 定 性 成 熟 强 实 验 室 现 场 试 验 成 熟 差 成 熟 差 现 场 试 验 成 熟 强 差 差 差 差 差 差 强 差 好 强 差 强 强 好 好 好 好 3 ꢀ 中 子 活 化 煤 质 分 析 仪 应 用 为 验 证 DF5703( A) 中 子 活 化 型 在 线 煤 质 分 析 仪 ( 丹 东 东 方 测 控 技 术 股 份 有 限 公 司 ) 对 某 发 电 厂 生 产 现 场 混 煤 主 要 质 量 指 标 的 测 量 精 度 , 通 过 机 械 式 采 样 设 备 采 集 有 代 表 性 的 煤 样 53 组 , 送 实 验 室 通 过 传 统 方 式 对 样 品 的 灰 分 、 水 分 、 硫 含 量 、 发 热 量 等 指 标 进 行 检 测 , 并 与 中 子 活 化 在 线 煤 质 分 析 仪 测 量 结 果 进 行 对 比 , 结 果 分 别 见 图 1 ~ 图 4。 图 4ꢀ 热 值 测 量 结 果 对 比 ▲ — 实 验 室 热 值 结 果 ; — 分 析 仪 热 值 结 果 ◆ 4 ꢀ 结 ꢀ 论 随 着 国 家 能 源 战 略 调 整 、 环 境 保 护 及 节 能 降 耗 等 政 策 的 调 整 , 燃 煤 电 厂 用 煤 来 源 更 加 复 杂 多 变 , 混 煤 掺 烧 更 加 普 遍 , 入 炉 煤 煤 质 波 动 更 加 剧 烈 。 煤 质 在 线 检 测 技 术 通 过 实 时 检 测 数 据 , 监 测 并 控 制 煤 质 指 标 在 合 理 的 范 围 内 , 解 决 煤 质 多 变 对 锅 炉 燃 烧 和 锅 炉 安 全 的 影 响 。 通 过 对 国 内 外 现 有 煤 质 在 线 检 测 技 术 进 行 对 比 , 认 为 瞬 发 γ 中 子 活 化 分 析 技 术 具 有 技 术 成 熟 、 功 能 全 面 、 现 场 适 用 性 强 、 测 量 精 度 高 等 优 势 , 可 适 应 当 前 电 厂 对 入 炉 煤 煤 质 在 线 检 测 的 要 求 。 水 分 、 灰 分 、 硫 含 量 、 发 热 量 等 煤 质 指 标 测 量 结 果 相 比 传 统 实 验 室 分 析 结 果 , 标 准 偏 差 较 小 , 可 进 行 推 广 使 用 。 图 1ꢀ 水 分 测 量 结 果 对 比 ▲ — 实 验 室 水 分 结 果 ; — 分 析 仪 水 分 结 果 ◆ 图 2ꢀ 灰 分 测 量 结 果 对 比 ◆ — 实 验 室 灰 分 结 果 ; ▲ — 分 析 仪 灰 分 结 果 参 ꢀ 考 ꢀ 文 ꢀ 献 [ [ [ [ [ 1] ꢀ 肖 宝 兰 , 李 凤 瑞 , 唐 玉 国 , 等 . 煤 质 在 线 分 析 技 术 应 用 现 状 及 研 究 [ J] . 吉 林 电 力 , 2003( 1) : 2729. 2] ꢀ 董 奕 勤 . 煤 质 在 线 分 析 系 统 在 火 电 厂 的 应 用 研 究 [ J] . 工 业 技 术 , 2014( 25) : 137. 3] ꢀ 黑 大 千 . PGNAA 在 线 分 析 技 术 的 发 展 与 现 状 [ J] . 工 业 技 术 , 2 014( 6) : 6364. 图 3ꢀ 硫 含 量 测 量 结 果 对 比 ▲ — 实 验 室 硫 含 量 结 果 ; — 分 析 仪 硫 含 量 结 果 4] ꢀ 李 树 杰 , 刘 ꢀ 军 . 煤 质 在 线 分 析 仪 在 Shell 煤 气 化 装 置 中 的 应 用 研 究 [ J] . 中 氮 肥 , 2017( 2) : 7376. ◆ 从 图 1 ~ 图 4 可 以 看 出 , 53 组 样 品 中 子 活 化 在 线 煤 质 分 析 仪 水 分 、 灰 分 、 硫 含 量 、 发 热 量 测 定 结 果 标 准 差 分 别 为 1. 39% 、 1. 40% 、 0. 58% 、 0. 61 MJ/ kg, 说 明 中 质 活 化 在 线 煤 质 分 析 仪 测 定 结 果 准 确 性 高 。 5] ꢀ 宋 !锋 , 张 ꢀ 伟 , 龚 亚 林 , 等 . 利 用 瞬 发 γ 中 子 活 化 分 析 技 术 对 铜 镍 矿 石 进 行 在 线 检 测 的 应 用 研 究 [ J] . 世 界 有 色 金 属 , 2014 ( 2) : 7273. ( 收 稿 日 期 20181119ꢀ 责 任 编 辑 ꢀ 王 广 运 ) 2 44
  • 中矿传媒与您共建矿业文档分享平台下载改文章所需积分:  5
  • 现在注册会员立即赠送 10 积分


皖公网安备 34050402000107号