辐射测量法在煤的灰分测试中的应用
辐射光谱分析法测量煤粉火焰温度和黑度
根 最 化 理， 立 数ｆ ＂ 如 ｆ 据 优 原 建 函 （ ０ 下， ６
Ｙ 一“， ， ｎ ＋，一卜’ （Ｅ， Ｃ， Ｉ ・Ａ ｎ ‘
（ ４）
式 Ｙ是 验时 测 对 于 兄的 强 的 数 中 ， 实 所 得的 应 波长 ， 辐射 度 对 。 当ｆＥ 最 值 的Ｅ 值 是 需 得的 数， 此 到￡ 。 多 得 小 时 和ｔ 便 所 求 参 由 得 、Ｔ 由 （， 取 ｔ ）
Ｕ Ｖ － ３
火 量 果可 得 煤 火 的 射 可 用灰 辐 来 述， １ 焰测 结 以 知 粉 焰 辐 特性 以 体 射 描 故Ｅ
我们就可以 根据火焰的 辐射光谱来求得火焰的 温度Ｔ和黑 度‘ 。 对 （） １ 式取对数， 可得：
，， 、 ． ， ． ＿ ＿ Ｃ Ｉｔ ｎ 也：Ｊ＝ Ｉ ｎｋ＋Ｉ ｎ￡一Ｍ ｎ 一一 Ａ，
而 工况五检测到的光谱可认为是背景火焰光谱，即炉膛中 火焰的 辐射光谱。在波长小 于５０ｍ时火焰辐射强度较低，故图３中没有给出 ５０ｍ以下的曲 ５ｎ ５ｎ 线。 与 其它 文献的结果不同６ ｝ ［ ］ ，从图 ３可以看出，我们测得的煤粉火焰辐射光谱是基 本光滑的连续光谱，且其光谱特征与灰体辐射非常相似。 这是由于 煤粉火焰中含有大 量的煤粉颗粒、 焦炭粒子、 碳黑、 ｔ 灰等， 这些物质都辐射连续光谱， 且它们的辐射 在 煤粉火焰的总 辐射中起着决定性 的作 用。 从图 ３还可知， 煤粉火焰的 辐射强 度随嫩 烧器负 荷的 增加而增加。１ 辐射强 二 况四 度较低的 原因是因为该 燃烧器的 负荷是 １ ％， ０ ０
＿ ＊ 于
－Байду номын сангаас
享弓
一
口
／
／
了
只
／
月 少 尾 几 乏 瘫 巨 困 国 靡 爵砰尸巨区 以 肇
波兰选煤厂使用的G—3型辐射式测灰仪
波兰选煤厂使用的G—3型辐射式测灰仪
张勇
【期刊名称】《煤矿设计》
【年(卷),期】1989(000)007
【摘要】G-3型辐射式测灰仪是用来连续测定胶带输送机煤流的灰分含量及静态测定煤样中的灰分含量.这种测灰仪还可以用在煤质监测系统中的车辆装载和工艺过程的自动控制.该测灰仪是采用辐射测量的方法测定灰分的.它利用γ辐射线对煤和煤灰成份中的反散射效应的定量关系来测定灰分含量.测灰仪是由γ射线源——同位素镅241和闭烁检测器组成.当煤处于γ射线辐射时,产生的反散射就被检测器记录下来（见图1）.在检测器中形成的电脉冲流,经过处理后传送至转换器,并在设定的时间内进行脉冲计数.
【总页数】1页(P47)
【作者】张勇
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TD714.3
【相关文献】
1.新型在线测灰仪在选煤厂的应用分析 [J], 黄尊先;靳远志;杨海振
2.美国选煤厂目前使用的在线测灰仪 [J], Merr.,PC;李国林
3.ZZ-89A型在线测灰仪在后所煤矿选煤厂的应用 [J], 刘光昭
4.WCT—2型飞灰测碳仪的改造使用 [J], 梁建民;智萍
5.在线测灰仪在涡北选煤厂的应用研究 [J], 王守强;朱干彬;王传真;陈伟
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
煤炭灰分线上探测方法对比研究
煤炭灰分线上探测方法对比研究摘要：文章详细讲述了采用双向能源γ射线穿透技术等为典型代表的几种常规煤炭灰烬组分线上探测解决方案的根本原理、工艺方法特征、一般优势及弊端，并且针对探测准确程度、使用范畴、稳定性、安全性和性能与价格比等等重要参数实行了比较与研究。
关键词：煤炭灰烬组分；线上探检；γ射线；镭射；煤炭灰烬组分线上探测解决方案规避了常规化学方法落后特性所引发的诸多弊端，有益于提升煤炭的成品合格比例，推动智慧型生产车间的建造。
达成煤炭灰烬组分线上探测一般依靠射线辐射探量解决方案，自从20世纪70年代相关工程技术人员就已经着手探索应用具有辐射性功能同位素探测煤炭灰烬组分的经济法。
现阶段常规和最先进的探测解决方案一般为：双向能源γ射线穿透技术，自然γ射线探测技术，中微子活性化瞬间爆发γ射线解析技术，X射线紫外线解析技术，镭射引导穿透光波解析技术，多功能X射线吸取技术等等。
相关煤炭灰烬组分线上探测解决方案均具备相应的特性及使用范畴。
1 探测根本原理煤炭灰烬组分线上探测解决方案是一种依靠辐射探测手段的煤炭灰烬组分在线探测解决方案，这种方法的理论依据是：把煤炭视为两类原子序列数值化学元素构成的混合物质，一类为以碳元素为主要组成成分的原子序列数值相对较低的化学元素，其平均原子序列数值为7上下，相关技术人员称其为低Z化学元素；另一类为以硅元素、铝元素为主要组成成分，原子序列数值相对较高的化学元素，其平均原子序列数值>11，故称其为高Z化学元素。
在煤炭灰烬组分里，通常来讲二氧化硅和三氧化二铝属于绝对多数的组成成分，而且硅元素和铝元素在氧化物总数里占据半壁江山，所以煤炭灰分中高Z元素质量约占50%的结论带有普遍意义，可以说只要测定煤中高Z元素的质量分数，乘以近似为Z的常数就是煤的灰分值。
采用具有放射性的射线探测煤炭灰烬组分的解决方案均要求探测相关射线的能量强弱，然而此类能量强弱与相关射线在煤炭中发生作用的几率和衰减程度密切相关，相关射线在煤炭中衰减的规律符合一种被相关领域广泛认可的指数型分布函数。
双能γ射线灰分测量原理
双能γ射线灰分测量原理
双能γ射线灰分测量原理主要基于以下两个关键步骤：
1.吸收和散射：当一束γ射线穿过物质时，其能量会因为与物质的相互作用而
逐渐减少。
这种相互作用包括光电效应、康普顿散射和电子对产生等。
这些过程导致γ射线能量降低，从而能够被双能探测器区分开来。
2.灰分识别和测量：双能γ射线技术利用两种不同能量的γ射线（通常为高能
与低能）来区分煤炭中的不同组分。
通过测量两种不同能量的γ射线在物质中的衰减程度，可以计算出各种组分的原子数目，从而得到灰分含量。
具体来说，该方法利用两种不同能量的γ射线在煤中的吸收和散射系数的差异，结合实际测量的衰减数据，计算出有机质（可燃）和矿物质（不可燃）的原子数目。
双能γ射线灰分测量原理为煤炭工业提供了一种快速、准确且无损的测定煤炭中灰分含量的方法，有助于提高煤炭质量和降低污染。
天然射线(无源)灰分仪在配煤系统控制灰分的应用研究
天然射线(无源)灰分仪在配煤系统控制灰分的应用研究葛学海;白云飞;陈鹏;张立功;张广超【摘要】阐述了在动态灰分配煤系统中应用天然射线灰分仪的意义、测量原理和功能,研究分析了天然射线灰分仪所适合的应用条件,介绍了天然射线灰分仪与配煤集控系统间模拟量、OPC、CANOPEN三种信号传输方式的特点.天然射线灰分仪配煤应用实例表明:该灰分仪测量精度高,不使用放射源,安全可靠,满足了配煤系统控制灰分的应用要求,可作为构建智能化选配煤系统的重要组成基础.【期刊名称】《选煤技术》【年(卷),期】2019(000)003【总页数】4页(P66-69)【关键词】天然射线灰分仪;加权平均灰分;时间常数;CANOPEN;测量精度【作者】葛学海;白云飞;陈鹏;张立功;张广超【作者单位】开封市测控技术有限公司,河南开封475000;开封市测控技术有限公司,河南开封475000;开封市测控技术有限公司,河南开封475000;开封市测控技术有限公司,河南开封475000;开封市测控技术有限公司,河南开封475000【正文语种】中文【中图分类】TD948.9配煤系统的灰分控制是选煤厂按照用户的灰分指标要求，将不同灰分等级的煤炭配比掺混以得到预期灰分的产品。
传统的人工配煤或皮带秤称重闭环配煤，仅凭估算的给料煤大致灰分来控制配煤比例，配得的产品需再经采制样及化验后才能反馈给配煤系统，时间滞后1～2 h，系统的调节效果很差，配制煤的灰分往往不稳定而且误差较大。
因此开发配煤系统中的煤质灰分信息的在线检测技术势在必行。
在线灰分仪是灰分配煤系统的“眼睛”，只有充分利用在线灰分仪反馈的灰分信息才能构成配煤闭环控制系统。
双能γ射线有源灰分仪虽然应用时间较长，但由于国家对放射源管控严格、测量区域小(放射源为点源，仅照射3～5 cm宽煤流以点代面)、低能射线无法穿透钢丝芯皮带及射源衰减等原因[1]，其已被逐步淘汰，使用无放射源灰分仪已成为煤炭行业的潮流趋势。
煤质快速灰分检测仪在生产中的应用及效果
煤质快速灰分检测仪在生产中的应用及效果煤质快速灰分检测仪在生产中的应用及效果1. 基本原理灰分检测仪是近年来发展起来的一种自动化检测仪器。
其工作原理为：同位素射线照射煤炭时，不同灰分的煤炭对射线产生不同的影响，用专用的闪烁探测器将表征煤炭灰分的射线检测出来，转换成电信号进行运算处理，得出煤炭的实际灰分值。
1.1 灰分检测仪的组成（1）放射源放射源为镅—241和铯一137，这两种放射线要从放射源里面直接射出并穿透煤层传向接收器。
（2）接收器接收器收到其传送的信号后送入光电倍加管，再次转换成电子信号送入前置放大器，传送到控制板面。
（3）电子分析电子分析的重要组成部分有AD 转换器，数据采集接口电路，接口电路，其功能是将放大的电信号通过稳峰仪模块送入信息传送模块，信息传送模块将数字信号转化成可远距离传送的信号，送入电缆。
（4）信号与传输电缆可以实时传送准确的煤质化验数据。
（5）计算机系统计算机系统包括计算机、打印机。
计算机为工业计算机。
1.2 γ 辐射煤灰分仪的功能γ 辐射煤灰分仪有煤灰分测量、自动反应及显示和查询功能，以满足指导选煤生产的基本要求。
这些功能的实现，除了必要的硬件设备外，主要靠的是计算机软件系统数学模型等最终的数据处理部分。
1.3 灰分测量实现动态煤流灰分的在线测量，是γ 辐射灰分仪的基本功能。
测得的灰分以百分含量为单位，保存在灰分数据文件中，按设定要求能显示数据结果便于技术人员对历史数据的查询提供第一手煤炭质量数据。
1.4 参数校验和传送带參数测量本系统具有独立的的自稳谱功能，可以通过检验来修正灰分仪参数的细微变化，消除灰分仪的漂移。
参数校验可自动定时进行。
由于传送带的磨损或更换，这种影响不是恒定不变的，因此在煤灰分测量程序中提供了传送带参数修订功能，以便急时修正它对灰分测量结果的影响。
1.5 灰分仪所处状态的监测和控制根据传送带运转情况，能自动确定工作状况，做到自动运用，不需要人工干预。
辐射测量法在煤的灰分测试中的应用
辐射测量法在煤的灰分测试中的应用摘要：本文主要介绍低能γ射线反散射法、高能γ湮没辐射法、双能量γ射线透射法、中子瞬发γ分析法在煤的灰分测试中的应用，对比了这几种方法的优缺点，给企业应用提供了建议。
关键词：低能γ射线高能γ湮没辐射法双能量γ射线透射法中子瞬发γ分析法1 简介为了解煤炭的品质与性质，技术人员通常会通过测定其灰分的方式来确定。
灰分作为衡量煤炭质量的重要指标，在煤炭质量检测中占据重要地位，它指的是煤炭在高温灼烧过程中，煤炭中所含的有机物质与无机物质相互反应分解最终形成的产物。
传统的灰分测定方法为灼烧称重法，即通过对比和分析燃烧前后质量，最终得出所含杂质比例从而确定煤炭中的灰分含量。
同时，在现场检测时，技术人员也会采用快灰快浮的方式进行处理，但这种测量手法所需时间过长，检测效率低下，不适应现代煤炭加工制造的实际需求，因而使用范围有限，难以推广。
为进一步适应煤炭工业的快速发展需求，提高煤炭质量检测效率，荷兰于二十世纪二十年代首先研制出了“森得莱克斯”X射线测灰仪，这种测灰仪的问世有效地解决了传统灰分测量难题，同时也极大地提升了煤炭质量检测效率，为企业节省了检测成本，从而有效地提高了其经济效益。
但目前从总体来看，在线测灰仍以辐射测量法为主要检测手段，这种检测方法具有很强的实时性，工序较为简易，减轻了工人负担，同时受外界影响度小，检测结果准确度高。
2 辐射测量法在煤的灰分检测中的应用2.1 低能γ射线反散射法低能γ射线反散射法是基于康普顿效应发展起来的，它利用γ射线穿过物质时除损失部分能量外，还剩余一部分能量散射开来的原理，最后通过测量与质量吸收系数成比例的低能γ射线反射强度最终确定灰分含量。
煤炭由可燃部分与不可燃部分组成，其中可燃部分的主要成分为硫、碳、氢等，其中碳元素含量在80%以上，其等效原子序数Zeq≈14，而不可燃部分的主要成分则为铁、硅、钙等，其中硅的含量在80%以上，其等效原子序数Zeq≈6。
灰分的测定方法
灰分的测定方法
灰分是指在高温下燃烧后残留下来的无机物质，是煤炭、石油
焦等燃料中的重要组成部分。
测定灰分的含量对于煤炭和其他燃料
的质量评价具有重要意义。
下面将介绍几种常用的灰分测定方法。
首先，最常用的灰分测定方法是灰炉法。
该方法利用灰炉将燃
料在高温下燃烧，然后将残留物称重，得到灰分的含量。
这种方法
简单易行，广泛应用于煤炭和其他燃料的质量检测中。
其次，还有一种常用的灰分测定方法是化学分析法。
该方法是
将燃料样品在高温下燃烧，然后用化学方法将残留物中的无机物质
提取出来，再进行定量分析。
这种方法可以得到更为准确的灰分含量，但操作复杂，需要较长的分析时间。
此外，还有一种新型的灰分测定方法是光学显微镜法。
该方法
利用光学显微镜对燃料样品进行观察和分析，通过计算残留物中的
无机颗粒的数量和大小来确定灰分含量。
这种方法操作简便，且可
以直观地观察样品的微观结构。
另外，还有一种快速测定灰分含量的方法是X射线荧光光谱法。
该方法利用X射线照射样品，通过测量样品辐射出的荧光光谱来确定样品中的元素含量，从而计算出灰分含量。
这种方法操作简便，且能够快速得到结果。
总的来说，灰分的测定方法有多种多样，可以根据实际情况选择合适的方法进行测定。
在选择方法时，需要考虑到样品的性质、分析的准确度和分析时间等因素，以便选择最适合的方法进行灰分测定。
希望本文介绍的方法能够对灰分的测定有所帮助。
β射线粉尘测量仪在煤矿粉尘浓度监测中的应用
Ａｂｔａ ｔ Ｔ ｅｄ ｖ ｌｐ ｎ ｔｔ ｓ ｗｏ ｋｎ ｒ ｃｐｅａ ｄｓ ｓｅ ｓｒ ｃｕ ｅｏ ｈ ＿ ｙ ｄ ｓ ｍｅｓ ｒ～ ｓ ｃ ： ｈ ｅ ｅ ｍｅ ｔ ａｕ ， ｒ ｉｇ ｐ ｉ ｉｌ ｎ ｙ ｔｍ ｔ ｔ ｒ ｆｔ ｅＢｒ ｕ ｔ ａ ｕ ｅ ｒ ｏ ｓ ｎ ｕ ａ
ｉ ｈｓｐ ｐ ｒ ｎ ｔｉ ａ ｅ．Ｔｈ ｉ ｅｅ ｃ ｅｗｅ ｎｐｒ ｙｄ ｓ ａ ｕ ｅ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙｗｉｈｏｈ ｒｍｅｈ ｄ ａ ｅａｓ ｅ ｎ ｅｄｆ ｒｎ ｅｂ ｔ ｅ —ａ ｕ ｔ ｆ ｍｅ ｓ ｒｍｅ ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｔ ｔ ｅ ｔ ｏ ｓｈ ｖ ｌｏ ｂ ｅ ｔ
（ ．南华 大 学 核 科 学技 术 学院 ，湖 南 衡 阳 ４ １ ０ ； １ ２ ０ １）
２ ．湖 南环境 生物职 业技 术 学院 ，湖 南 衡 阳 ４ １ ０ ） ２ ０ ５
摘 要 ： 文 阐述 了 在 煤 矿 粉 尘 浓 度 在 线 监 测 中 发 挥 了 独 特 优 势 的 ｐ射 线 粉 尘 测 量 技 术 发 展 状 态 、 本
工 作 原 理 、系 统 结 构 以及 与 其 他 粉 尘 浓 度 测 量 方 法 比 较 的 功 能 区别 ，研 究 了 ｐ射 线 粉 尘 测 量 技 术 在 煤 矿 粉 尘 监 测 中 的应 用 情 况 以及 投 入 使 用 的 效果 ，提 出 了 为 了 解 决 与 提 高 测 量 精 度 相 关 问题 而 可 能 采 取 的 技
211098534_X射线灰分仪在四棵树煤矿中的应用
58 Copyright©博看网. All Rights Reserved.
林春强 于波 刘志刚等：X 射线灰分仪在四棵树煤矿中的应用
2023 年第 3 期
皮带中部采样机 破碎机
检测单元 物价计
信号处理箱
观察口
进料口
灰分仪
斗式提升机 现场皮带机
集料桶
图 1 采样系统流程图
Fig.1 Flow chart of the sampling system 间短、分析精灰度分高对比等曲特线点。采用 X 射线管作为激发源，
量装置、信号处理箱、电机控制箱、上位机等部分组成。
如图 2 所示。
（1）检测单元 ：检测单元是分析仪进行检测的核心
单元，位于被测煤流的上方，用于对被测煤流发射 X 射
出料口 驱动电机
测量装置
图 2 灰分仪组成图
Fig.2 Configuration diagram of ash division instrument
灰分仪检测
上位机分仓指令
PLC 否小于限值 2
煤进入 2 号仓
热值是否在限值 1 和限值 2 之间
煤进入 1 号仓
热值大于限值 1
图 4 自动分仓流程图 Fig.4 Flow chart o图f a4uto自m动at分ic 仓wa流re程ho图use separation Fig.4 Flow chart of automatic warehouse separation 将卸料器 2 和卸料器 4 都打开，即可将煤下到 1 号仓。 在 X 射线灰分仪程序中设置热量限值 1 和热量限值 2，PLC 控制系统通过 X 射线灰分仪的主机获得指令， 当检测热值大于热量限值 1 时，仪表主机程序会给 PLC 发指令，下料到 1 号仓，卸料器 2 和卸料器 4 均打开 ；
X射线在煤质分析中的应用现状与发展
X射线在煤质分析中的应用现状与发展作者：钟新龙王宇英杨小平来源：《科技风》2022年第24期摘要：随着社会的不断发展，能源的开发与利用技术也在不断进步。
作为一种先进的固体物质检测技术，X射线探测也在煤质分析中得到了应用。
本文从X射线技术的现状，煤质分析技术现状以及X射线在煤炭行业中的应用等几个方面介绍了X射线在煤质分析中的现状与发展。
利用X射线技术，能够减少传统煤样分析的繁杂工作，更加方便快速地得到有关所选原煤的相关技术指标，对指导生产和节约人力有着重要意义。
关键词：X射线;煤质分析;选煤;快速检测中图分类号：P234.3传统煤质分析技术有分析周期长的特点，这样对煤炭企业的效率提升造成了很大的阻碍，快速煤质分析技术的概念由此诞生，X射线煤质分析技术就是其中的一种。
积极推进X射线煤质分析技术的研究，提高X射线煤质分析技术的精度和检测范围，对煤炭行业发展有着重要意义。
1 X射线技术现状德国科学家伦琴于1895年研究阴极射线时首次发现了X射线，X射线本质是一种频率极高、波长极短的高能电磁波。
宇宙许多星体会发射X射线，空间探测中常见X射线的应用;对于不同物质，X射线在穿透或反射时被吸收的程度不同，经过显像处理即可得到不同的影像，因此X射线可用于探测物质结构。
如今对X射线的形成机理已有很清晰的认识，X射线在工业和社会中的应用也很广泛，现阶段X射线的应用有空间探测、医学诊断、金属探伤和选矿应用等，并且常见X射线技术与计算机技术相互结合。
具体实例有：Ishikawa开发了一种机器学习的概念，对太阳耀斑X射线（HXR）发射进行分类[1];管庆吉以胸部X射线图像为对象，设计了一种疾病图像学习方法[2];四川川化鑫和检测技术有限公司采用单壁透照方式制作了一种低成本对接环焊缝X射线检测工装[3];何晓明利用X射线透射选煤法，实现了煤和矸石的分选[4]。
2 煤质分析技术现状2.1 煤质分析的定义煤质分析的本质是提前了解一种煤炭的性质和组成方法以及内部结构，准确把握相关特性后，通过专业的物理或化学方法进行煤炭指标的测试和研究，最后采取样品煤，完整的流程被称为煤质分析[5]。
煤炭灰分在线检测技术对比分析
煤炭灰分在线检测技术对比分析发布时间：2021-06-28T17:09:31.213Z 来源：《基层建设》2021年第9期作者：汪艳[导读] 摘要：在一定温度下，煤燃烧完成后，总残留质量百分比中的剩余固体物质为煤灰。
新疆华夏力鸿商品检验有限公司新疆 830011摘要：在一定温度下，煤燃烧完成后，总残留质量百分比中的剩余固体物质为煤灰。
采用传统的化学方法检测煤灰分，属于离线分析，耗时长，不能及时指导生产。
引入煤灰在线检测技术后，可以很好地处理化学检测方法引起的一系列问题，大大提高煤炭生产的合格率，促进现代化工厂的发展。
所谓煤灰在线检测技术，其核心技术是辐射测量技术。
其中，20世纪60年代，就有许多专家学者对放射性同位素应用于煤灰测量开展了研究工作。
到目前为止，较为常见的煤炭灰分在线检测技术包括：双能量γ射线透射技术、X射线荧光分析以及中子活化瞬发γ射线分析技术等。
不同的在线检测技术适用着不同的环境范围，其产生的效果也各有不同。
关键词：煤炭灰分；在线检测；技术对比1 检测原理主要依赖辐射测量技术的煤炭灰分在线检测方法，其理论基础为：把煤看作是两种原子序数元素的混合物，一种是以C为代表原子序数比较低的元素，平均值为6左右，简称为低Z元素；另一种是以Si、Al为代表，原子序数比较高的元素，平均原子序数大于12，简称为高Z元素。
在煤炭灰分中，SiO2和Al2O3的含量占绝大多数，而Si和Al在氧化物中约占一半，所以煤炭灰分中高Z元素质量约占50%的结论带有普遍意义，可以说只要测定煤中高Z元素的质量分数，乘以近似为Z的常数就是煤的灰分值。
利用辐射测量煤炭灰分的方法都需要测量某种射线的强度，而该强度与射线在煤中的作用概率以及衰减相关，射线在物质中衰减服从一个被广泛应用的指数衰减规律，即：I=I0×e－μρd式中：I是衰减后的强度；I0为射线的初始强度；d是物质厚度；ρ是物质密度；μ是物质的质量衰减（或吸收）系数，该系数与射线种类、能量、元素组成有关。
基于双能γ射线的煤炭灰分测量模型及其应用
龙源期刊网 基于双能γ射线的煤炭灰分测量模型及其应用
作者：程栋滕召胜黎福海代扬
来源：《湖南大学学报·自然科学版》2014年第05期
文章编号：16742974(2014)05009907
收稿日期：20131209
基金项目：国家科技支撑计划项目（2012BAJ24B00）
作者简介：程栋（1978-），男，湖北黄冈人，湖南大学讲师
通讯联系人，E mail:chengdongchina@
摘要：针对传统双能γ射线测量法检测误差较大以及灰分成分对检测精度影响大的问题，建立了基于模糊神经网络的双能γ射线的新型煤炭灰分测量模型，并应用该模型对煤炭灰分进行了在线检测试验，实例分析了两种双能γ射线测量方法在煤炭灰分检测中的应用情况．试验结果表明：相比于传统双能γ射线测量法3%的平均相对误差，本文提出的基于模糊神经网络的双能γ射线的灰分测量法的相对误差小于1%，且其测量结果不受灰分组成成分的影响.同时，利用X射线荧光光谱分析法（XRF）分析了灰分的化学组分与其含量的关系，研究了灰分化学组分对双能γ透射法检测结果的影响．结果表明：煤炭中Fe,Ca,Mg和S元素的含量会影响双能γ射线透射法的检测精度，其成分含量波动越大，检测结果误差也越大.
关键词：煤；灰分；双能γ射线；模糊神经网络；化学组分
中图分类号：TD94 文献标识码：A
Coal Ash Measurement Model and Its Application。
低能γ射线煤灰分仪的应用
低能γ射线煤灰分仪的应用摘要:本文讨论了低能γ射线煤灰分仪的应用。
这种仪器可以测量与煤有关的有害物质，例如煤灰、水分、含水量以及有机碳含量。
本文还介绍了低能γ 射线煤灰分仪的应用场景，例如热量测试、燃烧性能分析和可燃气体测试，以及如何使用低能γ射线煤灰分仪来改善电厂的运营。
本文的研究结果表明，低能γ射线煤灰分仪可以有效识别煤样中有害物质，从而帮助电厂优化运行、改善燃烧效率，从而实现降低可燃气体排放量的目标。
关键词：低能γ射线煤灰分仪；煤灰；水分；有害物质；燃烧性能正文:煤是当今用于产生电力的主要燃料，但煤灰中含有有害物质，如水分、污染物、碳氢化合物和固体粉尘，这可能会对电厂的性能产生负面影响。
因此，对煤样进行综合分析有助于评估电厂发电效率以及检测放射性物质排放。
为此，技术人员开发了低能γ射线煤灰分仪，以测量煤样中的有害物质。
低能γ射线煤灰分仪是一种独特而便捷的仪器，用于精确测量煤样中的煤灰、水分、含水量和有机碳含量，从而可以对准确评估煤样的质量。
在动力厂中，电厂可以使用低能γ射线煤灰分仪来识别煤样中的有害物质，并优化运行时的燃烧效率。
此外，电厂也可以使用低能γ射线煤灰分仪来进行热量测试、燃烧性能分析和可燃气体测试。
综上所述，低能γ射线煤灰分仪可以有效识别煤样中的有害物质，从而让电厂优化运行和改善燃烧效率，从而实现降低可燃气体排放量的目标。
此外，低能γ射线煤灰分仪还可以有效测量煤样中的热量和碳氢化物含量，从而确定更有效的燃料添加方法。
总之，低能γ射线煤灰分仪的应用可以有效地改善电厂的运营，保证热效率的最大化。
随着电厂设备技术的不断发展，低能γ射线煤灰分仪也在不断成熟，以满足电厂需求。
该仪器具有各种优点，例如：精确测量煤样中的有害物质，可以准确分析煤样的燃烧性能，而且能够快速识别煤样的可燃气体，从而降低可燃气体排放量。
此外，低能γ射线煤灰分仪还具有良好的稳定性和准确性，即使在温度很高的场合也能正常工作。
灰分的测定方法
灰分的测定方法灰分是指煤炭在燃烧过程中残留下来的无机物质，是煤炭中的一个重要指标。
灰分的含量不仅影响煤炭的燃烧特性，还直接影响煤炭的利用价值。
因此，准确测定煤炭中的灰分含量对于煤炭的质量控制和利用具有重要意义。
下面将介绍几种常用的灰分测定方法。
一、灰分的干燥法测定。
干燥法是一种简单直观的灰分测定方法。
首先，将一定质量的煤样放入已称重的坩埚中，然后放入烘箱中进行干燥，直至煤样的质量不再发生变化。
接着，将坩埚取出，放入已预热的电炉中，将煤样在高温下燃烧，燃烧完毕后冷却至常温，再将坩埚放入干燥器中干燥，直至质量不再变化。
最后，根据煤样的质量变化计算出灰分的含量。
二、灰分的化学测定法。
化学测定法是一种较为精确的灰分测定方法。
首先，将煤样中的有机物质燃尽，然后将残余物质称为灰分。
常用的化学测定法有硫酸铵法、氢氧化钠法等。
其中，硫酸铵法是将煤样与硫酸铵加热至燃烧，然后测定残渣质量来计算灰分含量；氢氧化钠法是将煤样与氢氧化钠加热至燃烧，然后测定残渣质量来计算灰分含量。
三、灰分的光学显微镜观察法。
光学显微镜观察法是一种直观的灰分测定方法。
首先，将煤样置于显微镜下进行观察，观察灰分的颗粒形态和颜色等特征，然后根据观察结果来判断灰分的含量。
四、灰分的X射线衍射法。
X射线衍射法是一种精密的灰分测定方法。
通过X射线衍射仪器对煤样进行检测，根据X射线的衍射图谱来分析煤样中的灰分成分和含量。
综上所述，灰分的测定方法有干燥法、化学测定法、光学显微镜观察法和X射线衍射法等多种。
在实际应用中，可以根据需要选择合适的方法来测定煤炭中的灰分含量，以确保煤炭的质量和利用效果。
x射线荧光分析法测定煤的灰分的方法
x射线荧光分析法测定煤的灰分的方
法
，全文要求无语法错误。
X射线荧光分析法测定煤的灰分
X射线荧光分析法是一种在能源行业称为XRF的荧光光谱分析测试方法，可以
有效快速地测定煤的灰分。
此前，X射线石英板方法是测定灰分的一种常用分析法，但存在一定的局限性，无法满足能源行业对快速准确测定灰分的需要。
X射线荧光分析法采用放射性元素（主要是小强度余弦射线源）作为荧光源，
将X射线作用目标产生荧光，采用多色散射光谱仪以定量的方式检测物质的含量。
这一技术比X射线石英板法更加灵敏，具有自动校正、更快的测试速度和更高精度的优点。
煤中含有一定量的灰分，X射线荧光分析法测定煤的灰分也特殊适用于测定其
中的灰分成分，其分析误差低于1%，超出最小容许量要求，可以更好地为煤质煤
进行评价。
X射线荧光分析可以快速、准确地测定煤的灰分，使技术应用于煤质控制更为
精确，并为煤的运输、解决安全、质量和应用的关键技术提供支持和保障。
X射线
荧光分析法可以有效地发挥出煤质调控的效果，为煤质管理提供了重要依据，并发挥着极为重要的作用。
γ-射线煤灰分测量仪的发展及正确使用
第１ 期
煤 质 技 术
２０ ０７年 １ 月
ｙ 射 线 煤 灰 分 测 量 仪 的 发 展 及 正 确 使 用 一
何 锋
（ 南 矿 业 （ 团） 有 限 责任 公 司 潘 北 项 目部 ，安 徽 淮 南 淮 集 ２２８） ３０ ７
摘 要 ：介 绍 一 射线在 线 煤灰分 测 量 仪 的 发展 情 况 及 应用 范 围，针 对 一 线测 灰 仪 在 实 际运 用 中 射
２ ｙ 射 线 煤 灰 分 测 量 仪 的 应 用 一
一
ห้องสมุดไป่ตู้
１ ｙ 射 线 煤 灰 分 测 量 仪 的 发 展 ．
２ ０世纪 ６ ０年代 ，我 国就 开始 研 制 一 射线 煤 炭
射线 煤 灰分 测量仪 （ 以下 简称 测 灰仪 ）在 煤
炭加 工利 用 领域 中应 用广泛 。 目前 主要应 用 在 以下
Ｈ Ｅ ｅ ｆ ｎｇ
（ ｎ ｅ ｏ ｅ ｔ ｐ ｒｍｅ ｔ ｆ Ｈｕ ｉ ｎＭ ｉｉ ｇ Ｉ ｄ ｓ ｙＧｒ ｕ ｔ ，Ｈｕ ｉ ａ ３ ０ ７ Ｃ ｉａ） Ｐａ ｂ ｉ ｊ ｃ Ｄｅ ａ ｔ ｎ ａ Ｐｒ ｏ Ｎａ ｎ ｎ ｎ ｕ ｔ ｏ ｐ Ｌ ｄ． ｒ ａｎ ｎ２ ２ ８ ， ｈｕ
一
（ ）用 于 自动化 配煤 。 当选 煤 厂入 洗 的原煤 来 ３ 自不 同煤矿 或 同一煤 矿 的不 同煤层 ，其 可选 性及 灰 分 差别很 大 时 ，可 用 在 线测 灰 及 时 测 出灰 分 变化 ， 将 不 同煤炭 按 比例混 合 ，使入 洗煤 的质 量均 匀 ，便
领 域 中『 ］ １ 。
量煤 的灰 分 。其虽 不用 放射 性 同位 素作 射源 ，但其 要求所测 的煤层 厚 度较 大 ，且精 度 也较 双射 源 射 线测 灰仪 差 。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
辐射测量法在煤的灰分测试中的应用
作者：高奇
来源：《中小企业管理与科技·上旬刊》2014年第09期
摘要：本文主要介绍低能γ射线反散射法、高能γ湮没辐射法、双能量γ射线透射法、中子瞬发γ分析法在煤的灰分测试中的应用，对比了这几种方法的优缺点，给企业应用提供了建议。
关键词：低能γ射线高能γ湮没辐射法双能量γ射线透射法中子瞬发γ分析法
1 简介
为了解煤炭的品质与性质，技术人员通常会通过测定其灰分的方式来确定。
灰分作为衡量煤炭质量的重要指标，在煤炭质量检测中占据重要地位，它指的是煤炭在高温灼烧过程中，煤炭中所含的有机物质与无机物质相互反应分解最终形成的产物。
传统的灰分测定方法为灼烧称重法，即通过对比和分析燃烧前后质量，最终得出所含杂质比例从而确定煤炭中的灰分含量。
同时，在现场检测时，技术人员也会采用快灰快浮的方式进行处理，但这种测量手法所需时间过长，检测效率低下，不适应现代煤炭加工制造的实际需求，因而使用范围有限，难以推广。
为进一步适应煤炭工业的快速发展需求，提高煤炭质量检测效率，荷兰于二十世纪二十年代首先研制出了“森得莱克斯”X射线测灰仪，这种测灰仪的问世有效地解决了传统灰分测量难题，同时也极大地提升了煤炭质量检测效率，为企业节省了检测成本，从而有效地提高了其经济效益。
但目前从总体来看，在线测灰仍以辐射测量法为主要检测手段，这种检测方法具有很强的实时性，工序较为简易，减轻了工人负担，同时受外界影响度小，检测结果准确度高。
2 辐射测量法在煤的灰分检测中的应用
2.1 低能γ射线反散射法低能γ射线反散射法是基于康普顿效应发展起来的，它利用γ射线穿过物质时除损失部分能量外，还剩余一部分能量散射开来的原理，最后通过测量与质量吸收系数成比例的低能γ射线反射强度最终确定灰分含量。
煤炭由可燃部分与不可燃部分组成，其中可燃部分的主要成分为硫、碳、氢等，其中碳元素含量在80%以上，其等效原子序数Zeq≈14，而不可燃部分的主要成分则为铁、硅、钙等，其中硅的含量在80%以上，其等效原子序数Zeq≈6。
对煤炭而言，所有不可燃部分均可以算作灰分。
在测试时，通过低能γ射线照射，硅、钙、铝等原子的光电效应大于可燃部分中硫、碳、氢、氧等原子，从而确定煤炭的灰分。
我国于二十世纪六十年代就开始关注并着手研究此类测量仪器，并于1976年首次鉴定了第一台低能γ射线反射测灰仪。
这种灰分测量方法所需技术以及模型较为简易，测量工序严格，对所测量煤炭的各项指标均有明确规定与要求，因此在实际使用中难以实行，适用范围较窄，推广难度大。
2.2 高能γ湮没辐射法高能γ淹没辐射法是一种新型的测量方法，其优势为测量准确度高、穿透能力强、检测效率高，它适应了煤的灰分检测的需求，应用范围较广。
能
量>1.022MeV的高能γ射线与煤中物质的原子核作用，会有一定几率产生正、负电子对，产生的正电子会立即与一个负电子发生湮没反应，产生一对能量为511keV的γ射线。
高能γ射线与物质发生电子对效应的几率与物质的原子序数平方成正比，煤中的灰分越高，其平均原子序数越高，可以利用这个原理，通过测量511keV的γ射线强度来确定煤的灰分含量。
高能γ湮没辐射法与其他测量法相比，不易受到高原子序数的影响，但它同时也存在测量条件复杂，测量统计精度较低，辐射安全性能不高等缺点。
因此，目前技术人员针对这一问题加紧研究，以进一步改造传统的测量技术，减小误差，改善测量条件。
2.3 双能量γ射线透射法双能量γ射线透射法实现了煤灰分的在线测量，它将低能γ射线和中能γ射线的放射源充分结合起来，最后通过分析和对比二者的原子序数，最终得出灰分含量。
随着放射源吸收量的不断增加，其原子序数也随之增加，而灰分的原子序数远高于煤炭，因此其吸收量也相对较大，这就使灰分的测量成为可能。
除原子序数外，双能量γ射线的吸收量还与辐射的质量厚度有密切关系，而辐射的质量厚度由运输机上煤层的荷重量与散密度共同决定。
因此，在实际测量时技术人员通常会采用两种射线对煤层进行透射，并观察和测量其衰减情况，而无需增设其他设备，这就大大减轻了技术负担，它可以适应多种复杂测量环境，实用性较强，目前被广泛应用于煤炭工业中。
2.4 中子瞬发γ分析法中子瞬发γ分析法是一种准确度和灵敏度较高的测量方法，同时具备非破坏性分析特点，在科研和工农业生产领域应用广泛。
其测量原理为，通过收集与分析煤炭中各元素与中子因俘获辐射和非弹性散射而产生的瞬发γ射线，最终得出煤的灰分含量，同时还可以进一步确定煤炭中其他物质含量水平，如发热量、水分、硫分等。
但与其他测量方法相比，这种测量方法不仅耗时较长，而且设备分析过程复杂，检测成本较高，不适宜大范围推广。
3 总结
随着现代煤炭工业的不断发展壮大，灰分测量被越来越多地应用于煤炭质量检测中。
而为了进一步提升煤炭质量检测效率，防止灰分超标，影响煤炭品质，煤炭企业必须要加强技术革新力度，积极研发现代测量工艺，在线测灰方法就是在此背景下诞生的。
本文主要研究了辐射测量法在煤的灰分测试中的应用，这种测量法成本较低，稳定性强，不易受到外界影响，具备较强的发展潜力。
参考文献：
[1]徐卯聪.在线测灰仪在选煤厂的应用[J].煤质技术，2008（06）.
[2]刘光昭.ZZ-89A型在线测灰仪在后所煤矿选煤厂的应用[J].
中国煤炭，2010（04）.
[3]衣宏昌，梁漫春，林谦.基于辐射测量技术的几种煤灰分检测方法的比较[J].选煤技术，2004（02）.
[4]滕国彤，周振华.LB420型及ZTHY型测灰仪应用的探讨[J].黑龙江科技信息，2001（07）.
作者简介：高奇（1985-），男，陕西人，兰州资源环境职业技术学院，本科，专职教师，研究方向：工程地质，工程勘察，煤矿地质。