[发明专利]测定煤灰含碳量的方法及装置

摘要

本发明属于光谱分析与检测领域，具体涉及一种测定煤灰含碳量的方法及装置。解决了目前燃煤电厂锅炉煤灰含碳量测量精度不够高以及所用激光功率不够稳定的技术问题。一种测定煤灰含碳量的方法，包括以下步骤：对采集到的煤灰样品中各元素的原子发射谱线进行强度计算，计算时采用谱峰面积的积分强度来表示原子发射谱线的强度；采用IC=IC+Fe1－dIFe2求解原子发射谱线中碳元素的强度IC。一种测定煤灰含碳量的装置，包括第一激光器，第一激光器包括激光头和与激光头相连接的激光电源；第一激光器出射光路上顺次设有聚焦透镜和样品台。本发明将煤灰碳元素定量分析精度提高到0.1%，极大地降低了燃煤成本。

主权项

1.一种测定煤灰含碳量的方法，其特征在于，包括以下步骤：（a）对采集到的煤灰样品中各元素的原子发射谱线进行强度计算，计算时采用谱峰面积的积分强度来表示原子发射谱线的强度；（b）采用下述公式求解原子发射谱线中碳元素的247.86nm的强度I_C，所述公式为I_C=I_C+Fe1－dI_Fe2，式中I_C+Fe1表示C247.86nm谱线和Fe247.98nm谱线的总积分强度，I_Fe2表示Fe248.33nm谱线的积分强度；系数d为铁的247.98nm和248.33nm的谱线强度比，可通过纯铁的原子发射谱线计算得出；（c）结合内标法和二阶多元非线性回归模型建立定标方程；内标法是用于对样品中微量元素进行精确测量的一种方法，首先选择样品中的主量元素为参考元素，并用微量元素的原子发射谱线强度除以参考元素的原子发射谱线强度，然后用计算得到的比值与微量元素的实际含量进行定标；考虑到煤灰中Si元素浓度高且含量较为稳定，因此将Si元素的原子发射谱线的强度作为参考元素；元素对碳元素原子发射谱线的干扰因子以及碳元素对自身原子发射谱线的影响因子均写为二阶多元非线性回归展开形式，i代表煤灰中除去Si元素外对碳元素的原子发射谱线有影响且影响无法忽略的各个元素以及C元素； I_i代表煤灰中i元素的原子发射谱线的积分强度值；a_i、b_i，c_i分别为煤灰中元素i的零阶、一阶、二阶回归系数；综合二阶多元非线性回归模型和内标法，建立C含量的定标方程为，式中比值I_i/I_Si为元素i的原子发射谱线相对强度；n代表共有n个元素对C元素的原子发射谱线有影响且影响无法忽略；所述定标方程中的a_i、b_i，c_i 是通过下述方法确定的：预先选定至少3n个各成分已知的煤灰标准样品，并对其中各元素的原子发射谱线强度进行测定，按照定标方程列出3n个等式，每个标准样品对应一个等式；式中比值I_i/I_Si和C_c的值已知，在3n个等式的基础上通过多元非线性回归方法确定出 a_i、b_i，c_i的值；（d）根据a_i、b_i，c_i已确定的定标方程，结合待测煤灰样品原子发射谱线的测量结果就可以得到待测煤灰样品中碳元素的含量。