【技术实现步骤摘要】
一种XRF辅助LIBS的煤炭发热量高重复性检测方法
本专利技术属于分析检测领域，具体涉及一种XRF辅助LIBS的煤炭发热量高重复性检测方法。
技术介绍
发展火力发电厂中的配煤、燃烧等主要环节的优化控制技术，对于降低燃煤煤耗、实现节能减排非常重要，具有巨大的经济效益和社会效益。实现对火力发电主要环节的优化控制，关键在于实现对入炉煤发热量的快速分析，以便及时调整锅炉风量与煤粉的配比，实现煤炭的充分燃烧和减少NOX污染气体的生成。目前，煤炭发热量检测主要依靠国标《GB/T213-2008煤的发热量测定方法》中规定的氧弹法，依据一定量煤样在氧弹内燃烧放热所导致水的温升来计算发热量，但耗时较长，滞后于工业生产。针对燃煤的快速分析，国际上目前主要是美国Thermofisher公司、澳大利亚ScanTech公司等生产的基于瞬发伽马射线中子活化分析法的煤质在线检测设备，采用中子活化煤样后对伽马射线能谱数据进行建模分析，实现对燃煤工业指标的在线测量。但这类设备运行时有放射性污染，要求严格的安全防护手段和措施，且成本高，难以在我国电厂大面积推广...
【技术保护点】
1.一种XRF辅助LIBS的煤炭发热量高重复性检测方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1，将煤样分为校准集和验证集，其中校准集用来建立发热量预测模型，验证集用于验证发热量预测模型的定量分析性能，验证集煤样重复测量用于计算测量重复性；/n步骤2，通过XRF辅助LIBS的煤炭发热量高重复性检测装置先测量得到煤样XRF谱，然后测量得到LIBS谱，采集煤样表面不同位置的100个光谱，先对每个光谱进行归一化，再求得平均光谱；/n步骤3，通过计算并比较LIBS谱与XRF谱中各个元素谱线强度的相对标准偏差，挑选出相对稳定的元素谱线来作为发热量预测模型的输入向量，相对标准偏差定义为：/n
【技术特征摘要】
1.一种XRF辅助LIBS的煤炭发热量高重复性检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，将煤样分为校准集和验证集，其中校准集用来建立发热量预测模型，验证集用于验证发热量预测模型的定量分析性能，验证集煤样重复测量用于计算测量重复性；
步骤2，通过XRF辅助LIBS的煤炭发热量高重复性检测装置先测量得到煤样XRF谱，然后测量得到LIBS谱，采集煤样表面不同位置的100个光谱，先对每个光谱进行归一化，再求得平均光谱；
步骤3，通过计算并比较LIBS谱与XRF谱中各个元素谱线强度的相对标准偏差，挑选出相对稳定的元素谱线来作为发热量预测模型的输入向量，相对标准偏差定义为：
其中，RSD为相对标准偏差，Zq是同一煤样第q次测量得到的元素线强度，Zk是平均线强度，q是同一煤样的测量次序，p是同一煤样的重复测量的总次数，RSD越小，光谱线的稳定性越好；
步骤4，利用校准集煤样的发热量及相应谱线强度进行多元线性回归建模，并用确定系数、预测的均方根误差和平均相对偏差对所建模型进行评价，确定系数、预测的均方根误差、平均相对偏差分别定义为：
其中，R2为确定系数，RMSEP为预测的均方根误差，ARE为平均相对偏差，yaj是第j个样本发热量的真实值，ybj是第j个样本发热量的预测值，ycj和ydj是所有样本的真实值和预测值的平均值，j是样本测量次序，m是样本总数，i是样本验证集测量次序，n是验证集总数，R2越接近1，则预测模型的线性度越好；RMSEP和ARE越接近0，则预测结果与真实值间的偏差越小；
步骤5，利用所建模型预测验证集煤样的发热量，并用标准偏差来评价测量的稳定性，标准偏差定义为：
其中，Vq是同一煤样第q次测量得到的发热量，Vk是重复测量期间同一煤样的平均热值，SD越小，表示发热量的测量重复性越好。
2.根据权利要求1所述的一种XRF辅助LIBS的煤炭发热量高重复性检测方法，其特征在于，所述步骤1中煤样为经具有第三方检测资质认证的标准煤粉压成直径33mm、厚6mm的煤片。
3.根据权利要求1所述的一种XRF辅助LI...
【专利技术属性】
技术研发人员：李晓林，张雷，尹王保，肖连团，贾锁堂，
申请(专利权)人：山西大学，
类型：发明
国别省市：山西;14
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