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1、2 0 0 6 中国煤炭加工与综合利用技术、市场、产业化发展战略研讨会论文集 一种用于煤化工的煤质成分在线检测技术 杨忠 ( 南京大陆中电科技股份有限公司，南京) 1 一种新的煤质成分在线检测技术 1 1 新技术测量原理 煤质成分在线检测新技术采用中子发生器，利用 中子感生瞬发 y 射线分析技术实现煤质检测。该技术 通过分析感生特征 y 射线能量来识别元素种类，通过 分析特征 y 射线数量来确定煤中各种元素的含量，从 而实现煤质全元素成分的在线分析。 应用该技术，可以对煤中的C 、H 、O 、N 、S 、A l 、S i 、 F e 、C a 、T i 、N a 、K 等1 2 种元素进行分析
2、，并且可以对 煤的热值、水份、灰分、挥发份、固定碳、灰成分、着火 温度、灰软化温度等工业指标进行分析，从而实现了 煤炭全元素、全指标的在线实时检测分析。 1 2 该技术的特点 下面结合新技术特点与创新点加以说明： 该技术将人工可控中子发生器替代同位素中子 源，应用于工业化的煤炭元素在线分析系统中。一方 面提高了系统安装、维护等过程中的安全性，另一方 面系统运行期间通量始终维持稳定，不存在同位素源 半衰期等问题，真正实现了在输煤皮带上对全煤流实 时动态检测全部主要指标。由于系统测量结果不受煤 质粒度、均匀性等影响，成功实现了系统在火力发电 厂人炉煤检测和燃烧优化中的应用。目前正在积极开 展该技术
3、在煤化工、冶金炼焦、动力配煤、港口调度、 冶金与水泥检测等多个领域应用方案的研究。在煤质 成分在线检测的基础上，我们更强调检测结果的应 用，这也形成了我们系统的特点，即系统具备煤炭预 测、煤质在线分析及煤化工优化指导等高级应用功 能。 系统测量结果更能代表整批煤的质量。根据统计 结果，传统采样、制样、化验误差分别为8 0 ，1 6 和 4 ，在线检测技术避免了影响因素复杂、最易产生误 一8 4 一 差的采制样过程，使得该技术同传统分析方法比较， 其测量结果更加准确、及时。 2 该技术在煤化工行业有广泛应用前景 2 1 该技术满足煤炭生产、贸易、应用企业提高生产 效率的要求 我国的煤炭检测普遍采
4、用人工取样与化验方式， 不仅取制样误差占据了整个煤质测量误差的9 6 ，造 成了煤质检测的不准确；而且由于取样、制样、化验的 时间周期相对较长，人为因素复杂，严重影响了煤炭 企业的生产效率与生产质量。 对煤炭贸易企业，由于港口煤炭缺乏快速、在线 的煤质检测手段，严重影响了煤炭验货的时间周期， 从而影响了港口的吞吐能力。 以煤炭配送中心为例，由于缺乏煤质在线检测的 手段，使得煤炭的动态混配效果难以保证，从而影响 了生产效率与产品质量。煤质在线检测技术对煤炭企 业的生产、配送以及运输具有重要的应用价值。 对于以煤炭作为原料或燃料的其他行业如煤化 工、钢铁等，采用对物料成分的在线检测分析，可大幅 度
5、提高产品质量，有效控制工艺流程，提高生产效益。 2 2 该技术符合国家产业发展的需要 煤炭作为一种天然资源，它不仅是我国的主要能 源，而且是重要的生产原材料。我国虽然煤炭资源丰 富，但人均占有量低于世界平均水平，随着煤炭的大 量开采、使用，储量将越来越少。改革开放以来，我国 采取了积极有效的节能措施，单位国民生产总值的能 耗下降了一半，能源综合利用效率由2 8 提高到3 4 ， 但是我国能源利用效率仍然比先进工业国家要低1 0 多个百分点，生产单位产品的能耗高5 0 1 0 0 。因 此，合理利用煤炭资源、节约能源、降低能耗一直是我 国的一项基本国策。推广煤质成分在线检测技术的应 2 0 0
6、6 中国煤炭加工与综合利用技术、市场、产业化发展战略研讨会论文集 用不仅有着巨大的经济效益和社会效益，而且具有十 分重要的战略意义。 2 3 该技术是加快科技成果产业化的需要 煤质成分在线检测是集核测量技术、控制技术、 电子技术、计算机技术于一体的高科技技术。煤质成 分在线检测系统代表了目前国际上最先进的水平，并 已形成了技术竞争优势。该技术的推广有利于进一步 促进技术进步，将科研成果迅速转换成生产力，尽早 实现高新技术在技术、工艺、质量、服务各方面的核心 竞争优势，以形成产业规模，扩大国内外市场份额。这 对于增强我国民族工业实力、参与国际竞争都具有重 大意义。 2 4 该技术有利于推动相关产
7、业的技术进步与行业 发展 作为民用非动力核技术，通过本技术的推广，可 以有效推动我国核探测技术民用化、产品化、以及工 业化的步伐，有助于推动核探测民用技术规模化产品 市场的形成与发展。 煤炭成分的在线检测是煤炭行业、电力行业、冶 金行业、以及航运行业等多行业长期关注的焦点问 题，长期以来一直没有非常完整的解决方案。通过本 技术的研发，将大大提高煤炭行业的生产效率与生产 质量、提高煤炭运输港口的吞吐能力；提高火力发电 厂用煤的合理性、提高电站锅炉运行的安全性与稳定 性；提高钢铁行业的生产质量、降低生产成本。该技术 的应用将改变以往许多传统行业的生产与运行模式， 提高多个行业生产效率与生产效益，将为多个行业带 来显著的经济效益与社会效益。 3 结束语 本文概述了我国煤化工的发展现状，探讨了煤化 工存在的问题及解决问题的可能途径，提出一种基于 中子活化分析的煤质成分在线检测技术，该技术用于 煤化工，不仅具有明显的安全、经济、环保特点，而且 具有较大的经济效益和社会效益。 作者简介： 杨忠 男，1 9 6 8 年6 月生，博士后，副教授，南京大陆中电 科技股份有限公司博士后科研工作站负责人。 一- 一， 一8 5
