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浅谈煤质分析仪在煤矿的应用
2018-09-08 00:58:37
煤质分析仪应用于煤炭行业已有20多年的历史,其稳定的销量足以证明其价值。煤质分析仪器通过提供实时
信息为煤厂各煤种的质量控制和生产管理提供了极大的帮助,如果依赖煤炭化验室,这些数据只能在采样后的数小
时甚至数天后才能得到。
近年来,随着经济下滑,生产优化和料堆控制变得尤为重要。煤炭业的持续下滑导致该行业重新关注煤炭质量
管理,从而提高客户满意度最终增加煤炭销量。同时也提高矿区资源的有效利用,使原先认为煤质不达标的资源可
以有选择的开采。为达到上述目的,煤炭生产商和煤炭用户开始寻找更为经济且仍然高精度煤质分析仪。随着人们
对环境的日益关注,特别是对硫释放的关注导致法律对污染控制更加严格。新近设计的皮带在线中子活化煤质分析
仪恰好可以满足上述要求。
1、在线煤质分析仪器及设备
1.1 双能量伽玛传输技术
DUET仪器自20世纪80年代早期上市以来,已成为在线煤质监测设备家族中的重要一员。该设备价格相对低廉,
安装便捷,可以直接在皮带上进行在线煤质分析,只要是分析固定煤种,DUET分析仪测定煤质灰分就可以达到相当
的精度,它利用两个Y射线源贯穿煤层而测量灰分。对给定的煤种,该设备的测定精度为:一个标准偏差下0.5%~1%。
该设备的主要缺点是其标定与煤种有关,特别是在灰中的铁和钙元素变动很大的情况下。
煤质分析仪的用途包括:监测运送到选煤厂的原煤;监测洗净的精煤;给选煤厂提供反馈信息;通过混煤优化资
源利用,使之达到一定的质量目标;监测送往用户的煤质化验是否达到合同要求的质量。
1.2 自然伽玛射线技术
另一种另一种广泛使用的简单的分析仪能够测定煤中的自然放射性大小,并将其与灰分联系起来。这种煤质分析
仪不需要放射源,对影响DUET系统的铁和钙的元素变化不敏感。
然而,作为一种“被动”的系统,该分析仪的精度大约只为1%~2%,其理想应用是测量原煤层的灰分,例如原煤输
送机或选煤厂入料输送机上的煤质,在煤层很厚时,这仍然是测定灰分的唯一技术。然而,该煤质分析仪同样与煤有
关,因为它依赖与灰分相关的自然伽玛放射素的存在(如钾)。
1.3 快速伽玛中子活化分析技术
为满足市场上对具有高精度却与煤种无头的灰分仪的需求,上世纪80年代中期开发了首台PGNAA旁线煤质分析仪,
该煤质分析仪最常用于电厂配煤控制,以及选煤厂控制和煤的分选和销售煤的质量控制。除了测定人们通常感兴趣的
灰分,水分,发热量以外,还可以测定灰分中的硫分,美国清洁空气法案要求对电厂对SOS的排放进行控制,该分析
仪也可以测定对锅炉结焦有影响的NAT C1。
这种旁线煤质分析仪需要采样设备把煤从皮带上采初样。煤样通常垂直溜槽进行中子照射分析。在几分之一秒的
时间内,吸收的能量从伽玛辐射的形式释放出来。由于每一元素具有特定的伽玛射线光谱,光谱可以拆解成组成元素
的光谱,从而确定煤中的元素部分。该技术与煤种无头,所以很有吸引力。
煤炭元素通过计算组合,可以得出煤炭灰分,煤炭发热量和煤炭挥发分。该煤质分析仪对灰分的分析精度0.25%-0.4%。
2、煤质分析仪的应用
直到最近,直接用于在线测量输送机上的煤质测试才获得成功,实验结果虽不能达到通常旁线分析仪低于0.4%的精度,
但使得系统成本大为降低。理论计算表明,溜槽 通过式的PGNAA分析仪不存在皮带在线分析时受到煤层厚度变化和煤质垂
直方向分布不均匀 的问题。