[发明专利]辐射式煤质参数在线或离线测量仪及其测量方法

说明书

辐射式煤质参数在线或离线测量仪是由辐射式测量装置、煤或煤样输送装置、煤样采样装置或煤整形装置以及数据采集控制器构成，采用本专利的煤质参数测量方法实现煤质参数：灰分(A)、水分(M)、全炭(FC)、挥发分(V)以及煤发热量(Q)的实时在线测量或离线快速测量，具有辐射式安全性好，测量准确度高以及对煤种变化适应性强等特点。可应用于煤炭生产、加工、利用诸多领域的煤质参数测量，可为煤炭生产、加工工艺过程中自动控制以及生产管理提供重要依据、对提高煤炭的产品质量、提高煤炭利用率、减少煤炭消耗量、减少污染物排放、以及提高生产管理水平都有重要意思。

技术领域

本发明涉及煤的工业分析方法所确定的煤质参数：灰分(A)、水分(M)、全炭(FC)挥发分(V)以及煤发热量(Q)的测量，特别涉及采用辐射方法进行煤工业分析方法全部煤质参数的测量及其测量方法。

背景技术

我国是煤炭大国产量占世界第一位，是我国主要能源之一，我国煤炭分布广泛、产地多、煤样多样、煤质复杂变化大，给煤炭生产、加工、利用带来很多、很大困难，煤质参数的在线测量和离线快速测量可为煤炭生产、加工、利用等多个领域生产工艺过程的自动控制提供必要依据，对提高煤炭产品质量、提高煤炭利用率、减少煤炭消耗量以及减少污染物排放具有重要意义。

目前煤质分析方法有两种方法：一是元素分析法，确定煤质有五大元素： C(炭)、H(氢)、O(氧)、N(氮)、S(硫)构成，主要检测方法及设备有：中子诱发瞬发法及其检测设备、中子活化法及其设备、X射线荧光法及其设备。由于上述方法和设备的辐射安全性差，设备复杂及其成本高售价贵应用较少。二是煤的工业分析法，确定煤质有灰分(A)、水分(M)、全炭(FC) 挥发分(V)四种成分构成。目前工业分析法的煤质参数(A、M、FC、V)检测的方法及设备主要有：

根据GB/T212-2008“煤的工业分析法”实现煤质参数灰分(A)、水分(M)、挥发分(V)、全碳(FC)离线静态测量，是目前最主要测试方法，并确认该方法检测的煤质参数值为标准值，得到广泛应用。该方法主要缺点是检测时间长，不能及时指导生产工艺过程控制。

双能γ射线煤灰分在线检测，无论在国外和国内应用较多，但由于辐射安全性及煤种变化的适应性差也限制了其应用。

X射线灰分、水分、热值在线检测，采用X射线测量炭分(A)，微波水分仪测量水分(M)，根据A、M计算发热量(Q)，该检测方法与设备由于研发较晚尚未见到广泛应用。

目前，无论国外和国内尚未见到采用辐射式测量方法，离线或在线检测煤工业分析法所确定的全部煤质参数灰分、水分、挥发分、全炭以及发热量的测量方法及其检测设备。

本发明提供一种辐射式煤质参数在线或离线测量仪，实现离线快速检测煤或煤样的全部煤质参数或在线实时检测煤或煤样的全部煤质参数，及其测量方法。

发明内容

本发明解决的主要技术问题有：

1.构建辐射式煤质参数在线测量仪或离线测量仪。

2.依据煤的工业分析方法、物质对射线吸收定律以及叠加原理建立煤质参数测量方法以实现煤质参数离线或在线测量。

一种辐射式煤质参数在线或离线测量仪，所述在线测量仪其特点是由辐射式测量装置、煤或煤样输送装置、采样装置或整形装置以及数据采集控制器构成，辐射式测量装置(4)包括辐射源(4-1)、辐射探测器(4-2)、安装框架(4-3)，辐射源、辐射探测器分别安装在煤或煤样输送装置(3)的上方和下方或煤或煤样输送装置(3)的两侧并固定在框架上，辐射源与辐射探测器之间构成辐射测量区，用于测量输送装置(3)输送的煤或煤样的煤质参数信号U_i和U_o，

U_i——有煤或煤样时，辐射探测器输出信号；

U_o——无煤或煤样时，辐射探测器输出信号；