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用于测定煤灰分值的方法、灰分仪和存储介质技术

技术编号:40285949 阅读:6 留言:0更新日期:2024-02-07 20:38
本申请公开了一种用于测定煤灰分值的方法、灰分仪和存储介质。该方法包括从具有不同组成比例的多种标准样品的X射线荧光光谱中提取本底特征和元素特征峰特征,并与其对应的煤灰分值进行拟合,以获得具有低拟合度和高拟合度的多条标定曲线;将待测样品的本底特征和元素特征峰特征代入低拟合度的标定曲线,以获得作为前验的预测煤灰分值;采用贝叶斯准则,以低拟合度标定曲线的方差为前验方差,高拟合度标定曲线为后验,对作为前验的预测煤灰分值执行校正操作,以得到校正后的预测煤灰分值;循环应用校正操作于所有标定曲线,直到获得最终校正后的预测煤灰分值。利用本申请的方案,可以有效提高X射线荧光分析法测定煤灰分的精度。

【技术实现步骤摘要】

本申请一般涉及测定煤灰分值的。更具体地,本申请涉及一种用于测定煤灰分值的方法、灰分仪和存储介质


技术介绍

1、煤灰分是煤炭中的不可燃烧物质。在煤炭燃烧的过程中,如果煤炭中的煤灰分含量过高,煤灰分会降低煤炭的发热量,增加煤炭燃烧过程中传热介质的阻力进而增加煤炭燃烧过程中的热损失,进而降低煤炭燃烧的效率。在当今能源成本不断上升的背景下,煤灰分含量过高会影响煤锅炉的安全稳定运行和经济效益。因此,准确检测煤炭灰分含量对于保证煤炭燃烧过程的经济性、安全性和环保性至关重要。另外,煤灰分分析还可为综合利用煤炭能源提供依据。例如,铁含量高于2%的煤灰分可提取铁,铝含量高达30%-40%的可提取铝,根据煤灰分中钾、钠、钙等碱性氧化物的含量还可以判断煤炭燃烧时对锅炉耐火砖的腐蚀性。因此,煤灰分含量的检测对于煤炭的高效利用具有重要意义。

2、现有技术通常通过x射线荧光分析法来检测煤炭中的煤灰分含量,但是这种方法依赖于于单一标定曲线,测得的灰分值检测精度低,难以实现对煤灰分含量的高精度检测。

3、有鉴于此,亟需提供一种用于测定煤灰分的方法,以便通过多条标定曲线并基于贝叶斯准则和多源数据融合的思想提高煤灰分含量的检测精度。


技术实现思路

1、为了至少解决如上所提到的一个或多个技术问题,本申请在多个方面中提出了用于测定煤灰分值的方案。

2、在第一方面中,本申请提供一种用于测定煤灰分值的方法,该方法包括:获取具有不同组成比例的多种标准样品的x射线荧光光谱;从所述x射线荧光光谱中提取所述多种标准样品的本底特征和元素特征峰特征,并与其对应的煤灰分值进行拟合,以获得具有低拟合度和高拟合度的多条标定曲线;获取待测样品的x射线荧光光谱,并且从中提取所述待测样品的本底特征和元素特征峰特征;将所述待测样品的本底特征和元素特征峰特征代入低拟合度的标定曲线,以获得作为前验的预测煤灰分值;采用贝叶斯准则,以低拟合度标定曲线的方差为前验方差,高拟合度标定曲线为后验,对作为所述前验的预测煤灰分值执行校正操作,以得到校正后的预测煤灰分值;以及循环应用所述校正操作于所有所述标定曲线,直到获得最终校正后的预测煤灰分值。

3、在一些实施例中,对作为所述前验的预测煤灰分值执行校正操作包括:基于作为所述前验的预测煤灰分值和前验方差,计算前验概率随煤灰分值变化的密度分布曲线;将待测样品的本底特征和元素特征峰特征代入高拟合度的标定曲线,以获得后验预测煤灰分值;将所述高拟合度的标定曲线的方差作为后验方差,基于所述后验预测煤灰分值和后验方差计算后验概率随煤灰分值变化的密度分布曲线;以及将上述前验概率随煤灰分值变化的密度分布曲线和后验概率随煤灰分值变化的密度分布曲线相乘并求极值,以得到校正后的预测煤灰分值。

4、在一些实施例中,通过如下计算公式来得到校正后的预测煤灰分值:

5、

6、式中:μn为校正后的预测煤灰分值;μn-1为前验预测煤灰分值;cn为高拟合度标定曲线的反函数的斜率;σn-12为低拟合度标定曲线的方差即前验方差;yn为元素特征峰强度测量值或本地强度测量值;δn2为高拟合度标定曲线的反函数的方差。

7、在一些实施例中,通过如下计算公式来得到高拟合度标定曲线的所述后验方差:

8、

9、式中:σn2为高拟合度标定曲线的方差即后验方差;cn为高拟合度标定曲线的反函数的斜率;δn2为高拟合度标定曲线的反函数的方差;σn-1为低拟合度标定曲线的标准差。

10、在一些实施例中,获取具有不同组成比例的多种标准样品包括:对制备的多种不同组成比例的初始样品分别进行缩分和灰分检测,以判断所述初始样品的煤灰分值是否具有梯度均匀变化的趋势;响应于煤灰分值不具有梯度均匀变化的趋势,则需要在煤灰分值跨度较大的区间重新制备样品,直至煤灰分值具有梯度均匀变化的趋势;以及响应于煤灰分值具有梯度均匀变化的趋势,则将缩分后的初始样品作为标准样品。

11、在一些实施例中,获取待测样品的x射线荧光光谱,并且从中提取所述待测样品的本底特征和元素特征峰特征包括对所述x射线荧光光谱执行光滑处理来减少所述元素特征峰的峰顶出现尖刺,以便获取所述元素特征峰特征,其中所述光滑处理包括利用三点法、五点法、小波变换法、傅里叶滤波法中的一种或多种组合来实现。

12、在一些实施例中,所述标准样品的本底特征的强度与其轻元素的含量相关联,并且所述标准样品的元素特征峰特征的强度与其原子序数大于13的元素含量相关联,所述元素特征峰特征包括煤灰分元素和煤灰分值信息。

13、在一些实施例中,获得具有低拟合度和高拟合度的多条标定曲线包括:建立不同组成比例的多种标准样品的煤灰分值与其对应的本底特征和元素特征峰特征的散点图;对所述散点图进行直线拟合或曲线拟合,以获得初始拟合曲线并计算初始拟合曲线的拟合度,且判断初始拟合曲线的拟合度是否小于第一预定阈值;响应于初始拟合曲线的拟合度小于所述第一预定阈值,则剔除该初始拟合曲线;以及响应于初始拟合曲线的拟合度大于或等于所述第一预定阈值,则保留该初始拟合曲线;对该保留后的初始拟合曲线进行线性处理,以确定是否将其作为标定曲线,以获得具有低拟合度和高拟合度的多条标定曲线。

14、在一些实施例中,对所述保留后的初始拟合曲线进行线性处理,以确定是否将其作为标定曲线包括:对保留后的进行曲线拟合的初始拟合曲线中的本底特征和元素特征峰特征进行组合和转化,使得组合和转化后的本底特征和元素特征峰特征与煤灰分值呈线性关系,并将该初始拟合曲线作为标定曲线;对保留后的进行直线拟合的多个初始拟合曲线中的本底特征和元素特征峰特征进行非线性组合,并重新对非线性组合后的本底特征和元素特征峰特征和煤灰分值进行拟合,判断重新拟合后的拟合曲线的煤灰分值与组合后的本底特征和元素特征峰特征之间是否为线性关系;响应于重新拟合后的拟合曲线的煤灰分值与组合后的本底特征和元素特征峰特征之间为曲线关系时,则剔除进行非线性组合后的本底特征和元素特征峰特征,并剔除该拟合曲线;响应于重新拟合后的拟合曲线的煤灰分值与组合后的本底特征和元素特征峰特征之间为线性关系,且拟合度小于第二预定阈值时,则剔除进行非线性组合后的本底特征和元素特征峰特征,且剔除该拟合曲线;响应于重新拟合后的拟合曲线的煤灰分值与组合后的本底特征和元素特征峰特征之间为线性关系,且拟合度大于或等于第二预定阈值时,则保留进行非线性组合后的本底特征和元素特征峰特征,且保留该拟合曲线,并将该拟合曲线作为标定曲线。

15、在第二方面中,本申请提供一种灰分仪,该灰分仪包括:x射线荧光光谱仪,其配置成获取标准样品和待测样品的x射线荧光光谱;处理器,其与所述x射线荧光光谱仪连接并且用于对所述灰分仪执行主控功能;以及存储器,其存储有用于测定煤灰分值的计算机程序指令,当所述计算机程序指令由所述处理器运行时,使得灰分仪实现根据前述第一方面中的多个实施例。

16、在第三方面中,本申请提供一种计算机可读存储介质,其存储有用于测定煤本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于测定煤灰分值的方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,对作为所述前验的预测煤灰分值执行校正操作包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,通过如下计算公式来得到校正后的预测煤灰分值:

4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,通过如下计算公式来得到高拟合度标定曲线的所述后验方差:

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,获取具有不同组成比例的多种标准样品包括:

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,获取待测样品的X射线荧光光谱,并且从中提取所述待测样品的本底特征和元素特征峰特征包括:

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述标准样品的本底特征的强度与其轻元素的含量相关联,并且所述标准样品的元素特征峰特征的强度与其原子序数大于13的元素含量相关联,所述元素特征峰特征包括煤灰分元素和煤灰分值信息。

8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,获得具有低拟合度和高拟合度的多条标定曲线包括:

9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,对所述保留后的初始拟合曲线进行线性处理,以确定是否将其作为标定曲线包括:

10.一种灰分仪,其特征在于,包括:

11.一种计算机可读存储介质,其存储有用于测定煤灰分值的计算机程序指令,当所述计算机程序指令由处理器运行时,使得实现根据权利要求1-9的任意一项所述的方法。

...

【技术特征摘要】

1.一种用于测定煤灰分值的方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,对作为所述前验的预测煤灰分值执行校正操作包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,通过如下计算公式来得到校正后的预测煤灰分值:

4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,通过如下计算公式来得到高拟合度标定曲线的所述后验方差:

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,获取具有不同组成比例的多种标准样品包括:

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,获取待测样品的x射线荧光光谱,并且从中提取所述待测样品的本底特征和元素特征峰特征包括:

7.根据权利要求1所述的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员:童晓蕾孙照焱汪海山刘志成
申请(专利权)人:北京霍里思特科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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