基于入炉的煤质在线分析系统及方法技术方案

本发明专利技术提供基于入炉的煤质在线分析系统，用于煤粉入炉之前对煤粉的煤质进行分析，所述煤质在线分析系统包括传送装置、光学探头和煤质分析装置，所述传送装置用于传送煤粉到光学探头；所述光学探头用于将光照射在煤粉上，并采集煤粉的反射光；所述煤质分析装置用于根据光学探头采集的煤粉的反射光生成光谱，通过所述光谱进行煤质分析。本发明专利技术还提供煤质在线分析方法。本发明专利技术通过光学探头对传送装置上煤粉的反射光进行实时采集，通过煤质分析装置产生煤粉的反射光对应的光谱并进行煤质分析，实时获得煤质数据。获得煤质数据。获得煤质数据。

【技术实现步骤摘要】
基于入炉的煤质在线分析系统及方法


[0001]本专利技术涉及煤质分析
，具体涉及用于基于入炉的煤质在线分析系统及方法。

技术介绍

[0002]煤作为燃烧炉的燃料，广泛的应用于化工、电力、冶金、水泥等行业，燃烧炉的燃烧效率以及稳定性与煤质及其燃烧特性有直接的关系。
[0003]现有技术通过制作煤样，在实验室化验或者离线分析获得煤质，煤样不能反应所有进炉之前煤粉的煤质，且煤质数据滞后，并不能实时根据煤质对应的燃烧指标调整燃烧炉，不能保证煤粉的完全燃烧，严重会影响燃烧炉的安全运行，降低经济效益。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在问题中的一个或多个，本专利技术提供一种基于入炉的煤质在线分析系统，用于煤粉入炉之前对煤粉的煤质进行分析，所述煤质在线分析系统包括传送装置、光学探头和煤质分析装置，所述传送装置用于传送煤粉到光学探头；所述光学探头用于将光照射在煤粉上，并采集煤粉的反射光；所述煤质分析装置用于根据光学探头采集的煤粉的反射光生成光谱，通过所述光谱进行煤质分析。
[0005]根据本专利技术的一个方面，还包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于入炉的煤质在线分析系统，其特征在于，用于煤粉入炉之前对煤粉的煤质进行分析，所述煤质在线分析系统包括传送装置、光学探头和煤质分析装置，所述传送装置用于传送煤粉到光学探头；所述光学探头用于将光照射在煤粉上，并采集煤粉的反射光；所述煤质分析装置用于根据光学探头采集的煤粉的反射光生成光谱。2.根据权利要求1所述的基于入炉的煤质在线分析系统，其特征在于，还包括维护平台，用于将光学探头固定在传送装置上方；优选地，所述维护平台包括探头支架，所述探头支架用于安装光学探头，所述光学探头在探头支架上安装的位置不同，光学探头距离传送装置的高度不同，所述高度根据传送装置上传送煤粉的宽度确定，煤粉的宽度越宽，所述高度越高；优选地，所述维护平台还包括脚手架，用于对光学探头除尘和检修。3.根据权利要求2所述的基于入炉的煤质在线分析系统，其特征在于，还包括电子秤，用于称量传送装置上煤粉的重量；优选地，所述电子秤为传送带电子秤。4.根据权利要求1所述的基于入炉的煤质在线分析系统，其特征在于，所述光学探头包括第一外壳、光源机构、窗片和采光器，所述第一外壳中空，所述光源机构和所述采光器设置在第一外壳内，所述窗片设置在第一外壳的底面，所述光源机构发出的光经过窗片照射在煤粉上，煤粉的反射光经过窗片后进入采光器采集，所述光源机构相对于所述传送装置传送煤粉的平面倾斜，所述光源机构相对于所述平面的倾斜角度设置为防止煤粉的反射光经过窗片后返回光源机构，所述采光器也相对于所述传送装置传送煤粉的平面倾斜，所述采光器相对于所述平面的倾斜角度设置为使得煤粉的反射光经过窗片在采光器光斑重合后向外传输。5.根据权利要求4所述的基于入炉的煤质在线分析系统，其特征在于，所述光源机构包括第二外壳、光源、反光杯和第一准直透镜，所述第二外壳中空，所述光源固定在第二外壳的一端且伸入反光杯，所述第二外壳的另一端固定第一准直透镜，所述反光杯外包围所述光源，所述反光杯用于汇聚光源发出的光到第一准直透镜，所述第一准直透镜将汇聚光束转换为平行光束；优选地，所述采光器包括第一汇聚透镜、光筒和第二汇聚透镜，所述第一汇聚透镜用于将透过窗片的煤粉的反射光汇聚到光筒内，所述第二汇聚透镜用于将光筒内的光汇聚到向外传输的光传输设备；优选地，所述光学探头还包括光源冷却装置，所述光源冷却装置采用风冷、水冷或/和气冷的方式对光源进行冷却；优选地，所述光学探头还包括支撑架，所述支撑架固定在所述第一外壳的底面，用于支撑所述光源机构和采光器。6.根据权利要求1所述的基于入炉的煤质在线分析系统，其特征在于，所述煤质分析装置包括光谱仪，所述光谱仪用于生成煤粉的光谱数据或/和光谱，所述光谱数据包括采样编号、波长或波数以及吸光度，所述光谱是每个采样编号的不同波长或波数与其对应的吸光度构成的坐标图；优选地，所述光谱仪为光栅型光谱仪，进一步优选地，所述光谱仪包括第三外壳，在第三外壳内沿着光路方向所述光谱仪还依次包括狭缝、第一凹面镜、第二准直透镜、光栅、第
二凹面镜和检测器，所述煤粉的反射光经过狭缝后通过第一凹面镜汇聚到第二准直透镜，经过第二准直透镜砖混为平行光束后照射到光栅，所述光栅对所述平行光进行色散后通过第二凹面镜聚光到检测器，所述检测器用于检测煤粉在不同波长或波数时的吸光度；优选地，所述煤质分析装置还包括处理器，所述处理器与所述光谱仪有线或者无线连接，所述处理器用于通过所述光谱数据进行煤质分析或/和将光谱仪的光谱数据转换为光谱；优选地，所述处理器包括煤质分析模块，所述煤质分析模块包括：输入单元，将光谱数据转换为矩阵形式，获得光谱数据矩阵，所述光谱数据是每个采样编号的每个波长或波数的每个吸光度构成的多维矩阵；协方差矩阵构建单元，构建输入单元输入的光谱数据矩阵的协方差矩阵；主元分析单元，对协方差矩阵构建单元构建的协方差矩阵进行主元分析，获得每个光谱的主成分构成的主成分光谱矩阵；煤指标矩阵构建单元，构建一个或多个煤指标的一维或多维煤指标矩阵，所述煤指标包括空气干燥基水分、空气干燥基灰分、收到基低位发热量、空气干燥基挥发分、空气干燥基固定碳、空气干燥基全硫和氢值中的一种或多种；卷积神经网络构建单元，将主元分析单元的主成分光谱矩阵作为输入，以煤指标矩阵构建单元构建的煤指标矩阵为输出，构建卷积神经网络：第一训练单元，通过煤质分析训练集训练卷积神经网络构建单元构建的卷积神经网络，所述煤质分析训练集包括已分析过的煤粉的主成分光谱矩阵和煤指标矩阵；煤质分析单元，将煤粉的主成分光谱矩阵输入训练后的卷积神经网络，获得对应的煤...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝璐，陈晓翔，周一飞，杜彪，何佳，张佩玉，付家煜，杨迪，卢小新，徐晓雯，赵晶，赵爱国，王志伟，郭峰，袁野，李易丞，
申请(专利权)人：神华科技发展有限责任公司，
类型：发明
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