[发明专利]一种基于紫外拉曼光谱分析的助熔剂添加控制系统及方法

权利要求书

1.一种基于紫外拉曼光谱分析的助熔剂添加控制系统的控制方法，其特征在于，系统包括煤灰取样器（1）、煤灰进样器（2）、紫外拉曼光谱仪（3）、拉曼光谱分析仪（4）、服务器（5）和助熔剂进料器（6）；

煤灰取样器（1）设在气化炉出口，用于采集煤灰并将煤灰制备成煤灰样品；

煤灰进样器（2）用于将煤灰取样器（1）制得的煤灰样品送至紫外拉曼光谱仪（3）；

紫外拉曼光谱仪（3）与拉曼光谱分析仪（4）连接，紫外拉曼光谱仪（3）用于生成煤灰样品的拉曼光谱并发送至拉曼光谱分析仪（4）；

煤灰取样器（1）、煤灰进样器（2）、紫外拉曼光谱仪（3）、拉曼光谱分析仪（4）和助熔剂进料器（6）分别与服务器（5）连接；

方法包括以下步骤：

1）设置m₁为助熔剂的初始添加量，气化反应开始后，服务器（5）控制煤灰取样器（1）采集气化炉出口的煤灰并制备成煤灰样品1；

2）服务器（5）控制煤灰进样器（2）将煤灰样品1送至紫外拉曼光谱仪（3）；

3）采用紫外拉曼光谱仪（3）对煤灰样品1进行检测，得到煤灰样品1的拉曼光谱图并发送至拉曼光谱分析仪（4）；

4）拉曼光谱分析仪（4）对煤灰样品1的拉曼光谱图进行分析，得到煤灰样品1的拉曼光谱图中钙长石、镁橄榄石和镁尖晶石特征峰，并计算钙长石、镁橄榄石和镁尖晶石特征峰面积与总峰面积的比值之和a₁，将a₁发送至服务器（5）；

5）服务器（5）调整助熔剂进料器（6）助熔剂的添加量为m₂，m₂=2m₁，服务器（5）控制煤灰取样器（1）采集气化炉出口的煤灰并制备成煤灰样品2；

6）重复步骤2）~步骤4），得到煤灰样品2的拉曼光谱图中钙长石、镁橄榄石和镁尖晶石特征峰面积与总峰面积的比值之和a₂，将a₂发送至服务器（5）；

7）服务器（5）对a₁和a₂进行比较，若a₂≤1.05a₁，则在时间周期T内维持助熔剂添加量m₂；若a₂＞1.05a₁，则重复步骤5）和步骤6），直至a_n≤1.05a₁（n=2,3,4……），则在时间周期T内维持助熔剂添加量m_n=nm₁（n=2,3,4……）；

8）每隔一个时间周期T，重复步骤1）~步骤7）；

钙长石、镁橄榄石和镁尖晶石特征峰面积与总峰面积比值之和a₁，a₂……a_n的计算方法为，a₁=a_n=I_钙长石+I_橄榄石+I_尖晶石(n=2,3……)，其中峰面积比I_钙长石=S_钙长石/S_总，I_橄榄石=S_橄榄石/S_总，I_尖晶石=S_尖晶石/S_总；式中，I_钙长石为钙长石特征峰面积与总峰面积的比值，I_橄榄石为镁橄榄石特征峰面积与总峰面积的比值，I_尖晶石为镁尖晶石特征峰面积与总峰面积的比值，S_钙长石为钙长石的特征峰面积之和，S_橄榄石为镁橄榄石的特征峰面积之和，S_尖晶石为镁尖晶石的特征峰面积之和，S_总为总峰面积，S_总=S_钙长石+S_橄榄石+S_尖晶石。

2.根据权利要求1所述的基于紫外拉曼光谱分析的助熔剂添加控制系统的控制方法，其特征在于，煤灰取样器（1）包括装样装置和压平装置，装样装置用于盛放采集到的煤灰，压平装置用于将装样装置内的煤灰压平。