[实用新型]电站入炉煤成分在线分析装置

说明书

本实用新型涉及一种燃料工业上用于检测煤质成分的在线检测装置。

由于煤质成分复杂多变，多年来一直采用采样、化验的手工分析方法检测煤质成分。由于取样代表性差、分析速度严重滞后等问题，这种分析方法不能满足工业生产的需求。近年来，随着计算机技术的发展，出现了新一代的快速煤质分析仪。快速煤质分析仪只是在数据处理方面用计算机取代了人工，没有从根本上解决采样代表性差以及分析速度慢的问题。因此，由于缺少必要的煤质成分在线检测手段，我国火电厂每年盲目燃烧近15亿吨的燃料，除了燃烧效率低下导致严重的浪费外，还对大气环境造成了严重的污染。因此，煤质成分在线分析装置一直是业内人士追求的目标。

本世纪80年代初期，出现了新一代的煤质成分在线分析装置。该装置放弃了传统的物理、化学分析方法，转而采用核分析方法。该方法采用同位素放射源如²⁵²Cf、Am-Be或¹³⁷Cs等作为信号产生端，采用NaI探测器、Ge(Li)探测器或者BGO探测器作为信号接受端，通过检测特征射线信号实现元素种类的判别，通过检测到的特征信号的数量实现元素含量的分析。其典型代表为中子俘获瞬发γ射线在线分析技术，该技术采用²⁵²Cf作为放射源，以Ge(Li)探测器作为信号接收端，从主输煤皮带上取下部分煤样，经过流料槽整形后进行测量分析。该方法的分析周期一般为10～15分钟，煤样的分析速度大大提高；主煤流的1/3至1/2通过流料槽进行分析，大大的提高了取样的代表性问题。但由于²⁵²Cf放射出的中子能量低，平均只有2．2MeV，因此只能利用中子俘获反应分析煤中的部分元素如Fe、Ca、Al、Si、H及S等，煤中的主要元素如碳C、氧O等无法进行分析。因此，现有的以中子俘获瞬发γ射线在线分析技术为基础的煤质成分在线分析装置不能实现煤质的全元素分析。除此以外，虽然上述装置在很大程度上提高了煤样的代表性以及分析速度问题，但是仍然不能满足工业生产的需求，如输煤流量为700吨/小时时，至少还有350吨/小时的燃料没有进行分析。

本实用新型的目的就是为了解决上述问题，提供一种分析速度快，煤样代表性高，可实现煤质的全元素在线分析的电站入炉煤成分在线分析装置。

本实用新型的技术解决方案：

一种电站入炉煤成分在线分析装置，其特征在于它由壳体、多道谱仪、中子发生器、γ射线探测器组成，壳体是由底座和前、后两侧箱体构成，底座为一平板体，它的表面设有与传送皮带下皮带相配合的通道槽，前、后箱体与底座为可拆卸连接，其内对应传送皮带上皮带位置均开有凹槽，使得它们组合在底座上时两凹槽形成与上皮带相配合的输送通道槽，在壳体内对应上皮带通过的位置设有中子发生器和γ射线探测器，且在中子发生器外套装有漫化体套，它们紧密结合为一体，对应壳体内中子发生器及其漫化体套和γ射线探测器位置均设有防护材料屏蔽层，壳体内还设有供γ射线探测器使用的液氮罐和检测γ射线的多道谱仪。

本实用新型利用中子发生器产生的高能中子与原子核发生非弹散射反应放射出的特征γ射线对煤中的碳C、氧O元素进行分析；部分高能中子经过特制的慢化体慢化成热中子后，利用热中子与原子核发生的热中子俘获反应放射出的特征γ射线对煤中的部分金属元素如Fe、Ca、Al及Mg等，以及部分非金属元素如Si、S、H及N等进行分析。本实用新型将快中子非弹散射反应和热中子俘获反应结合起来，实现煤质的全元素在线分析。