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淺(qiǎn)談煤質分析儀在煤礦的應(yīng)用
發布時間：2014-02-04 點擊(jī)次數(shù)：1559次煤(méi)質分析(xī)儀(yí)(高(gāo)精度精密量(liáng)熱儀,智能(néng)微(wēi)機(jī)量熱(rè)儀)應用(yòng)於(yú)煤炭行(háng)業已(yǐ)有(yǒu)20多(duō)年的歷(lì)史(shǐ)，其穩定的銷量足以證(zhèng)明(míng)其價(jià)值。煤(méi)質分(fēn)析儀器通(tōng)過提供實時(shí)信息(xī)為(wéi)煤廠各煤種(zhǒng)的(dí)質量控製(zhì)和生產管(guǎn)理提供(gōng)了極(jí)大(dà)的(dí)幫助，如果(guǒ)依(yī)賴煤炭化驗室，這些數據隻(zhī)能在采(cǎi)樣(yàng)後的數小(xiǎo)時甚至(zhì)數(shù)天後(hòu)才能得到(dào)。
近年來(lái)，隨著經濟下(xià)滑(huá)，生產優(yōu)化和(hé)料(liào)堆(duī)控製變得(dé)尤(yóu)為(wéi)重(zhòng)要(yào)。煤(méi)炭業的(dí)持續下(xià)滑導(dǎo)致(zhì)該(gāi)行(háng)業重新(xīn)關注煤(méi)炭(tàn)質量(liáng)管(guǎn)理，從而提高(gāo)客(kè)戶(hù)滿意度最終增加煤炭銷量。同(tóng)時(shí)也提高礦(kuàng)區(qū)資源(yuán)的有效(xiào)利用(yòng)，使原先(xiān)認(rèn)為煤質(zhì)不達(dá)標的(dí)資(zī)源可以有選擇地開采。為(wéi)達(dá)到上述目(mù)的(dí)，煤炭(tàn)生產(chǎn)商和煤(méi)炭(tàn)用戶(hù)開始(shǐ)尋找(zhǎo)更(gēng)為(wéi)經(jīng)濟且(qiě)仍(réng)然(rán)高(gāo)精度煤質分(fēn)析(xī)儀(高(gāo)精(jīng)度精密(mì)量熱儀(yí),智(zhì)能(néng)微機量熱儀)。隨著人(rén)們(mén)對環(huán)境的(dí)日益關(guān)注，特(tè)別(bié)是對硫釋放的(dí)關注導(dǎo)致法律對(duì)汙染控製更(gēng)加(jiā)嚴格。新近設計(jì)的皮帶(dài)在(zài)綫中子(zǐ)活化煤質(zhì)分(fēn)析儀（PGNAA）恰好(hǎo)可以滿足(zú)上述(shù)要(yào)求。
1 在綫煤質分(fēn)析(xī)儀器(qì)技術與(yǔ)設(shè)備(bèi)
1.1 雙能(néng)量伽瑪(mǎ)傳(chuán)輸技(jì)術（DUET）
DUET儀器自20世紀(jì)80年代(dài)早(zǎo)期上市以(yǐ)來(lái)，已成為(wéi)在綫(xiàn)煤質監測設備家族(zú)中(zhōng)的重要一員。該設備價格(gé)相對低(dī)廉(lián)，安(ān)裝便(biàn)捷，可以直(zhí)接在(zài)皮帶上進(jìn)行在(zài)綫煤質分析(xī)，隻(zhī)要(yào)是(shì)分析固定煤種，DUET分析儀測(cè)定(dìng)煤質灰分就(jiù)可以(yǐ)達到(dào)相當(dāng)的精度。它利用(yòng)兩個γ射(shè)綫源貫(guàn)穿煤(méi)層而測量灰(huī)分。對給定的煤種，該(gāi)設備的測(cè)定精(jīng)度(dù)為：一(yī)個標(biāo)準(zhǔn)偏差下0.5%～1%。該設備的(dí)主要(yào)缺點是(shì)其(qí)標定與煤(méi)種(zhǒng)有(yǒu)關，特(tè)別(bié)是在灰(huī)中(zhōng)的鐵(tiě)和(hé)鈣(gài)元(yuán)素變(biàn)動(dòng)很(hěn)大(dà)的情(qíng)況(kuàng)下(xià)。
煤質分析(xī)儀的(dí)用(yòng)途(tú)包括：監測(cè)運(yùn)送(sòng)到(dào)選煤廠的原(yuán)煤；監測(cè)洗淨的(dí)精(jīng)煤(méi)；給(gěi)選(xuǎn)煤廠提供反饋信(xìn)息；通過混(hùn)煤優化資源(yuán)利用，使之達(dá)到(dào)一定(dìng)的(dí)質(zhì)量(liáng)目(mù)標；監測(cè)送(sòng)往用(yòng)戶的煤質(zhì)化驗是否達到合(hé)同要求的(dí)質(zhì)量(liáng)。
1.2 自然伽(qié)瑪射綫技術(shù)
另(lìng)一種廣泛(fàn)使(shǐ)用的簡單(dān)的(dí)分析儀能夠測定煤中(zhōng)的(dí)自然(rán)放射性(xìng)大小(xiǎo)，並(bìng)將(jiāng)其與(yǔ)灰分聯係起(qǐ)來。這種煤質(zhì)分析(xī)儀(yí)不(bù)需要放(fàng)射源(yuán)，對(duì)影響DUET係(xì)統的(dí)鐵和(hé)鈣元素(sù)的變(biàn)化不敏感。
然而(ér)，作(zuò)為一種“被動(dòng)”的係(xì)統(tǒng)，該分(fēn)析(xī)儀的(dí)精(jīng)度(dù)大(dà)約(yuē)隻為1%～2%，其理(lǐ)想(xiǎng)應(yīng)用(yòng)是(shì)測(cè)(高精度精(jīng)密(mì)量(liáng)熱(rè)儀(yí),智能微機(jī)量(liáng)熱(rè)儀)量厚煤(méi)層的灰分，例(lì)如(rú)原煤輸送機或選(xuǎn)煤廠入(rù)料輸(shū)送機(jī)上的(dí)煤(méi)質，在煤(méi)層很厚時(shí)，這(zhè)仍然是(shì)測定灰分(fēn)的唯(wéi)一技(jì)術(shù)。然(rán)而，該煤質分析儀同(tóng)樣與煤(méi)種(zhǒng)有(yǒu)關(guān)，因為它依(yī)賴(lài)與灰(huī)分相(xiāng)關的自然伽瑪放(fàng)射素的(dí)存在（如鉀(jiǎ)）。
1.3 快速(sù)伽(qié)瑪中子(zǐ)活(huó)化(huà)分(fēn)析(xī)技(jì)術(shù)（PGNAA）
為滿足市場(cháng)上對具有高(gāo)精度(dù)卻(què)與(yǔ)煤種無關(guān)的(dí)灰分儀的(dí)需求，上世(shì)紀(jì)80年代(dài)中(zhōng)期開發(高精(jīng)度精密量(liáng)熱(rè)儀,智(zhì)能(néng)微機量熱儀(yí))了首台PGNAA旁綫煤質(zhì)分析(xī)儀。該(gāi)煤質分(fēn)析儀最(zuì)常用(yòng)於電廠(chǎng)配(pèi)煤控製，以及選煤(méi)廠控製和煤的(dí)分選和(hé)銷售煤的質(zhì)量(liáng)控(kòng)製(zhì)。除了(liǎo)測(cè)定人(rén)們通常感興趣(qù)的(dí)灰(huī)分(fēn)，水(shuǐ)分(fēn)，發熱(rè)量以(yǐ)外(wài)，還(huán)可(kě)以(yǐ)測定(dìng)灰(huī)分(fēn)中(zhōng)的硫分，美國清潔空氣(qì)法案要(yào)求電廠對SO2的排(pái)放進行控製，該(gāi)分(fēn)析(xī)儀(yí)也可(kě)以(yǐ)測(cè)定對鍋爐(lú)結焦(jiāo)有(yǒu)影響的(dí)Na和Cl。
這種旁(páng)綫(xiàn)煤質分析儀需要(yào)采樣(yàng)設備把煤從(cóng)皮帶上采(cǎi)初樣。煤(méi)樣通(tōng)過垂(chuí)直溜(liū)槽進行(háng)中子照射(shè)分析。在幾分之(zhī)一(yī)秒的時間內(nèi)，吸(xī)收的能(néng)量(liáng)以伽瑪輻(fú)射(shè)的(dí)形式(shì)釋放出來。由於(yú)每一元(yuán)素具有特(tè)定的(dí)伽(qié)瑪射綫光譜(pǔ)，光(guāng)譜可以拆解成(chéng)組(zǔ)成元(yuán)素的光(guāng)譜，從而確(què)定煤中(zhōng)的(dí)元素(sù)成分。該技(jì)術與煤種(zhǒng)無(wú)關，所(suǒ)以很有(yǒu)吸引力。
煤(méi)炭(tàn)元素(sù)分(fēn)析(xī)通(tōng)過(guò)計(jì)算組合，可以得(dé)出煤(méi)炭灰分，煤(méi)炭發熱(rè)量和(hé)煤(méi)炭(tàn)揮發分。該煤質分析(xī)儀對(duì)灰(huī)分(fēn)的分(fēn)析精度(dù)0.25%～0.4%。
該分(fēn)析(xī)儀(yí)本(běn)身(shēn)價值數(shù)十(shí)萬(wàn)美金，而(ér)且配套的采樣(yàng)和傳(chuán)輸係(xì)統也(yě)價(jià)格(gé)不菲(fēi)，這就限製了分(fēn)析(xī)儀的廣(guǎng)泛(fàn)使(shǐ)用(yòng)。
2 PGNAA皮帶煤(méi)質分析儀的(dí)應(yīng)用
直(zhí)到最近，把(bǎ)PGNAA直(zhí)接(jiē)用於(yú)在綫(xiàn)測(cè)量(liáng)輸(shū)送(sòng)機(jī)上的煤(méi)質測(cè)試(shì)才獲得成功(gōng)。實驗結果(guǒ)雖(suī)不能(néng)達到通常旁(páng)綫(xiàn)PGNAA分(fēn)析儀低於0.4%的(dí)精度，但(dàn)使得係(xì)統成(chéng)本大(dà)為降低(dī)。理(lǐ)論計算表明，溜槽通過(guò)式的(dí)PGNAA分(fēn)析儀(yí)不(bù)存在(zài)皮帶(dài)在綫分析時(shí)受(shòu)到煤層(céng)厚度變化和(hé)煤質垂直方(fāng)向分布(bù)不均(jūn)匀(yún)的問(wèn)題。
與(yǔ)PGNAA旁(páng)綫(xiàn)煤(méi)質分(fēn)析儀相(xiāng)比，PGNAA煤(méi)質分(fēn)析儀的(dí)優(yōu)勢(shì)體(tǐ)現在(zài)該設備不(bù)需(xū)要安(ān)裝(zhuāng)采樣樓，可以直接放(fàng)在(zài)主皮帶上使用(yòng)。因(yīn)此，大(dà)大(dà)節省了采樣和傳輸(shū)設(shè)備的(dí)安(ān)裝(zhuāng)和維護(hù)成本。除(chú)此之外，也避免了采樣(yàng)偏差，因為(wéi)在綫(xiàn)分析儀(yí)是對整(zhěng)個煤流進(jìn)行(háng)分析(xī)。因(yīn)此使用該(gāi)煤質分析儀可(kě)大(dà)大加快分(fēn)析速(sù)度(dù)和精(jīng)密(mì)度。
