大口径管道烟气流量测量方法综述

2021年全国碳市场开启,为了提高碳交易的准确性,需要做到碳排放数据的可测量、可报告、可核查。在这种背景下,烟气在线监测系统作为一种碳排放量化方法得到了重视。其有效工作的基础是烟气流量的准确测量。但电厂烟囱尺寸大,内部烟气流动特性复杂,烟气流量难以准确测量。重点分析了皮托管流量计和气体超声波流量计在大口径管道流量测量中的研究现状,详细介绍了大口径管道气体流量测量技术。此外,还介绍了一种独立的流量测量方法—示踪气体稀释法,探讨其发展现状及作为一种流量标定方法的潜力。

基于LIBS和NIRS信号同步采集和融合的入炉煤发热量测量研究

快速准确地对入炉煤发热量进行检测是指导电厂经济安全运行的关键,然而煤炭成分复杂,其发热量与元素组成和分子结构都有一定的相关性,单一分析技术快速准确测量入炉煤发热量比较困难。基于激光诱导击穿光谱(LIBS)技术和近红外光谱(NIRS)技术,提出联用2种技术检测入炉煤发热量的方法。同步采集输送带上煤炭的LIBS和NIRS光谱信号,进行光谱数据预处理后融合2种光谱信息,并结合偏最小二乘(PLS)建模方法定量分析煤炭发热量。将该方法用于搭建煤样测量系统,得出煤样发热量定标集的决定系数为0.98,预测集均方根误差为0.37 MJ/kg,平均绝对误差为0.26 MJ/kg,平均相对误差为1.09%。表明所提出的在输送带上LIBS和NIRS信号同步采集方法可快速准确测量入炉煤发热量。

基于激光诱导击穿光谱的煤质快速分析研究及应用

煤电是我国的主力电源,也是碳排放的主要来源,实现煤质快速检测有利于提升煤电机组的安全、低碳和经济运行水平,促进电厂智能化发展。激光诱导击穿光谱(LIBS)技术是一项新兴的快速测量技术,具有无需复杂样品预处理、多指标同步分析、适用于在线测量等优点,在煤质快速检测领域具有良好的应用前景。对本团队近年来在LIBS煤质检测领域的基础研究和应用开发成果进行了总结和展望,重点概括了LIBS检测煤质中遇到的主要问题及解决方案,展示了LIBS技术在煤质快速检测领域的应用潜力。

LIBS直接测量输送带上原煤煤质可行性研究

入炉煤质特性在线检测对电厂锅炉优化运行、推动智能电站发展具有重要意义。近年来激光诱导击穿光谱(Laser-Induced Breakdown Spectroscopy,LIBS)技术因其强大的在线分析能力,广泛应用于煤质特性检测领域。依据电厂输煤系统的运行情况提出了一种在输送带上LIBS直接测量原煤煤质的在线检测方案,以满足入炉煤质在线检测的基本需求。为验证检测方案的可行性,搭建了入炉煤输送带模拟平台和LIBS测量系统,34个实际原煤样品作为测量对象放置在输送带上开展LIBS连续测量并获取光谱数据。根据直接测量原煤获取的光谱特征,确定CN388.176 nm作为光谱筛选和内标方法所用的特征峰。采用有效光谱筛选、光谱平均和合理内标选取的光谱预处理方法,减小无效光谱和光谱信号波动的不利影响。结合偏最小二乘(Partial Least Square,PLS)方法建立了相应的煤质定量分析模型,实现了灰分、挥发分和发热量的良好测量。灰分、挥发分和发热量模型的回归系数R^(2)分别为0.98、0.97和0.97,预测集均方根误差分别为1.33%、1.03%和1.11 MJ/kg,平均绝对误差分别为1.24%、0.97%和0.88 MJ/kg。研究结果验证了LIBS在输送带上直接测量原煤煤质的可行性,为电厂提供了可行的煤质特性在线分析方案。