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一种煤质在线分析仪的制作方法

专利查询2022-7-1  76

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1.本实用新型涉及分析类仪器技术领域,尤其涉及一种煤质在线分析仪。


背景技术:

2.煤炭的品质(主要包括灰分、水分和发热量等)对于燃烧或气化等过程有着十分重要的影响,对于燃烧过程中的气化效率和气化反应稳定性、炉膛沾污结渣、sox/nox/烟尘等污染物以及co2的排放等影响最为直接。因此在燃煤电厂、煤化工厂、焦化厂等用煤企业都需要获得准确的煤炭质量信息以指导优化生产过程。目前最常用的方法是按照《gb/t212-2008煤的工业分析方法》、《gb/t476-2001煤的元素分析方法》、《gbt213-2008-煤的发热量测定方法》等国家标准,先采集现场煤炭样品,然后再送至实验室进行分析测量的方式来获得煤质的主要信息。
3.但是由于煤炭形成过程比较复杂,对于燃煤电厂、煤化工厂、焦化厂等煤炭消耗巨大的用户来说,很难获得有代表性的样品,来表征煤炭的信息。而且在实验室进行分析所使用的时间较长,很难与当前操作条件相吻合,因此煤质在线分析检测技术的市场需求越来越突出。
4.申请号201110003781.6公开的专利“一种检测输送带上煤质成分的方法和装置”,采用瞬发γ中子活化分析技术来获得煤灰分的主要信息,但是由于使用了强力放射性物质,故装置成本较高以及需要较高的安全防护等级。
5.申请号201520395226.6公开的专利“煤质快速分析装置”,采用x射线能谱的方法得到煤炭样本的灰分、发热量和硫分信息,但是由于输送带传输过程中煤粉厚度和煤粉粒度存在差异,故其测量精度不高。
6.因而,现有的煤质快速分析装置存在装置成本高、需要较好的防护以及测量精度不高的问题。


技术实现要素:

7.有鉴于此,有必要提供一种煤质在线分析仪,用以解决装置存在成本高、需要较好的防护以及测量精度不高的问题。
8.本实用新型提供一种煤质在线分析仪,包括检测装置和输送装置;
9.所述输送装置用于运输煤样;
10.所述检测装置包括超声波探测器、x射线发生器、x射线荧光检测器、微波发生器以及微波接收器,所述超声波探测器、x射线发生器、x射线荧光检测器和微波发生器沿输送装置的传输方向设置于所述输送装置的上方,所述微波接收器设置于所述输送装置的下方,并与所述微波发生器相对设置,其中,
11.所述超声波探测器用于检测所述煤样的厚度;
12.所述x射线发生器用于向输送装置上的煤样发射x射线;
13.所述x射线荧光检测器用于检测煤样被x射线激发后生成的荧光信息;
14.所述微波发生器用于向输送装置上的煤样发射微波;
15.所述微波接收器用于检测被煤样吸收后的微波信号。
16.进一步的,所述输送装置包括电机、输送带以及两个滚轮,所述输送带绕设于两个所述滚轮上,所述电机的输出轴与其中一个所述滚轮可拆卸连接。
17.进一步的,所述煤质在线分析仪还包括壳体,所述输送装置、x射线发生器、x射线荧光检测器均封闭于所述壳体内。
18.进一步的,所述壳体为屏蔽体。
19.进一步的,还包括工控电脑,所述工控电脑与所述检测装置和所述输送装置电连接。
20.【有益效果】
21.本实用新型提供的煤质在线分析仪中的微波发生器和微波接收器,能够得到煤样的水分含量,x射线发生器和x射线荧光检测器,能够得到煤样的灰分含量,通过得到的水分含量以及灰分含量,再根据实验室分析得到的数据库以及其关联规则,能够更加精准地得到煤样的发热量。
22.该装置中的超声波探测器能够实时得到输送带上煤样的厚度,从而减少煤样厚度对微波信号和x荧光测量精度的影响,进一步地提高测量精度。
23.该装置便于安装、购买和运行的成本较低,且装置中使用的x射线强度较低,装置整体的辐射较小,且经过屏蔽体的保护后,几乎无辐射风险。
附图说明
24.图1为本实用新型提供的煤质在线分析仪的结构示意图。
具体实施方式
25.下面结合附图来具体描述本实用新型的优选实施例,其中,附图构成本技术一部分,并与本实用新型的实施例一起用于阐释本实用新型的原理,并非用于限定本实用新型的范围。
26.请参阅图1,本实用新型提供一种煤质在线分析仪,包括检测装置100和输送装置200,所述输送装置200用于运输煤样,并带着所述煤样经过所述检测装置100。
27.所述检测装置100包括超声波探测器110、x射线发生器120、x射线荧光检测器130、微波发生器140以及微波接收器150,所述超声波探测器110、x射线发生器120、x射线荧光检测器130和微波发生器140沿输送装置200的传输方向设置于所述输送装置200的上方,所述微波接收器150设置于所述输送装置200的下方,并与所述微波发生器140相对设置。
28.所述超声波探测器110用于检测所述煤样的厚度,以减少煤样厚度对微波信号和x荧光测量精度的影响。
29.所述x射线发生器120用于向输送装置200上的煤样发射x射线,所述x射线荧光检测器130用于检测煤样被x射线激发后生成的荧光信息,根据荧光信息、所述煤样的厚度,可分析得到所述煤样灰分的含量。
30.所述微波发生器140用于向输送装置200上的煤样发射微波,所述微波接收器150用于检测被煤样吸收后的微波信号,根据微波信号、所述煤样的厚度,可分析得到所述煤样
水分的含量。
31.之后,再根据所述煤样的水分含量以及灰分含量、实验室分析得到的数据库以及其关联规则,计算得到所述煤样的发热量。
32.本实用新型提供的煤质在线分析仪的工作流程为,所述输送装置200带着所述煤样经过所述检测装置100,所述检测装置100中的x射线发生器120和x射线荧光检测器130能够获得所述煤样的荧光信息,所述微波发生器140和微波接收器150能够获得所述煤样的微波信号,之后,根据所述煤样的厚度和荧光信息,分析得到所述煤样灰分的含量;根据所述煤样的厚度和微波信号,分析得到所述煤样水分的含量;根据所述煤样的水分含量以及灰分含量、实验室分析得到的数据库以及其关联规则,计算得到所述煤样的发热量。
33.请继续参阅图1,在本实用新型的一个实施例中,所述输送装置200包括电机(图中未示出)、输送带210以及两个滚轮220,所述输送带210绕设于两个所述滚轮220上,所述电机的输出轴与其中一个所述滚轮220可拆卸连接,所述输送带210可选用橡胶输送带、尼龙输送带以及帆布输送带中的任意一种,还可选用其他种类的输送带,本实用新型对此不做限定。
34.具体实施时,将煤样通过特定的设备或人工放置到所述输送带210上,所述输送带210带着所述煤样依次经过所述超声波探测器110、x射线发生器120、x射线荧光检测器130、微波发生器140以及微波接收器150,从而得到所述煤样的厚度、灰分含量以及水分含量。
35.请继续参阅图1,在本实用新型的一个实施例中,所述煤质在线分析仪还包括壳体300,所述输送装置200、x射线发生器120、x射线荧光检测器130均封闭于所述壳体300内,所述煤质在线分析仪所使用的x射线强度较低,仅用于激发煤样颗粒表层的信息,故选用所述壳体300即可屏蔽大部分的辐射,此外所述壳体300还可挡住所述输送装置200在运输煤样时扬起的灰尘,进一步保证工作人员的健康。
36.请继续参阅图1,在本实用新型的一个实施例中,所述壳体300为屏蔽体,工作人员长期暴露在辐射环境下,即使是较低量的辐射,依旧会对身体造成一定的伤害,故所述壳体300应选用具有屏蔽作用的材料制成的壳体,来进一步的降低泄露出的辐射。
37.所述壳体300可选用铅板制成的壳体,来屏蔽检测过程中产生的辐射,所述壳体300还可选用其他具有屏蔽效果的材料制成的壳体,本实用新型对此不做限定。
38.请继续参阅图1,在本实用新型的一个实施例中,还包括工控电脑400,所述工控电脑400与所述检测装置100和所述输送装置200电连接,所述工控电脑400能够控制所述超声波探测器110的打开或关闭以及实时接收、记录所述煤样的厚度。
39.所述工控电脑400能够控制所述x射线发生器120和x射线荧光检测器130的打开或关闭以及接收荧光信息,并参考所述煤样的厚度分析得出所述煤样的灰分含量。
40.所述工控电脑400能够控制所述微波发生器140和微波接收器150的打开或关闭以及接收微波信号,并参考所述煤样的厚度分析得出所述煤样的水分含量。
41.所述工控电脑400能够根据所述煤样的灰分含量和水分含量、实验室分析得到的数据库以及其关联规则,计算得到所述煤样的发热量。
42.综上所述,本实用新型提供的煤质在线分析仪的工作流程为,向工控电脑导入数据库以及其关联规则,再打开检测装置和输送装置后,输送带携带着煤样经过检测装置,工控电脑根据实时接收的荧光信息和煤样厚度,分析得出所述煤样的灰分含量,根据微波信
号和煤样厚度,分析得出所述煤样的水分含量,根据分析得出的灰分含量和水分含量、提前导入的数据库以及其关联规则,计算得到所述煤样的发热量。
43.以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

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