红外线测煤质成分的研究现状及展望

目前，采用红外线对煤质进行分析技术还处在实验室试验阶段，主要研究的是采用不同的光线预处理方式和不同的方法所建立的校准方程和各种光线接收方式对所建立的预测模型预测精确度的影响。

从目前国内外的研究成果来看，与煤粉中有机成分相关的特征值(挥发分、发热量、含碳量等)具有较小的分析误差值。在采用分级建立校准方程的情况下，能得到相对误差为1％-3%(相对于离线化验值)的精度。与煤粉中无机物相关的特征值，测量精确度不高。灰分在锅炉燃烧后依然作为无机剩余物存在，并且它对红外光吸收能力非常弱，因此对煤粉中灰分含量的测量十分困难，即使采用了分级建立校准方程，情况也只是稍微有所改观。

硫分的测量很困难，硫在煤粉中一般存在于无机混合物和有机混合物中，黄铁矿和硫酸盐对红外线吸收较弱，只有存在于有机混合物中的硫能吸收红外光线，但是这并不能代表所有的硫都能被测量。氮分和硫分在煤粉中的浓度都小于1%，光谱范围很窄，因此，测量误差大，除非增加光线的密度，才能增加它们的测量精度。水分在煤粉中以三种形式存在：化学吸收形式、物理吸收形式和自由水形式。这三种形式的水都对红外线具有吸收能力，红外光谱自然能反映出煤粉中的水分含量，但是水分的离线化验值通常是在105℃的环境下进行试验所取得的，而且在进行光谱试验和离线测量这段时间内，煤粉的水分含量也可能因为与空气接触而发生变化，这样就很难建立精确度很高的煤粉水分含量预测模型。但煤粉水分含量越高，与空气接触导致的水分含量的变化量相对越小，预测精度越高。

建立校准方程所采用的新方法、新策略正不断出现，如自适应神经网络法和主成分分析法等，它们的联合使用将互补优缺点，提高预测模型的预测精度，使红外线分析煤质成分技术不断完善。随着计算机数据处理能力的日益强大、复杂软件可靠性的提高和光纤技术的发展，人们有能力通过复杂的光线预处理方法来解决煤粉颗粒度和生产现场各种噪声干扰以及电磁干扰对测量精度的影响。新技术的应用将使测量精确度得到进一步提高。

通过近几年对红外光谱接收方式、光线预处理方式和干扰因素对测量精度的影响以及校准方程建立方法的研究，采用红外线测量技术分析煤质成分的技术已经获得了一定成果，它对于有机成分相关的燃煤组分的预测已经能达到相当高的精度。红外测量技术测量煤质成分的种种优点、工业生产过程参数测量的需求以及近几年工业技术的快速发展，都预示着采用红外线测量燃煤煤质成分的技术将成为一个活跃的、具有广泛发展前途的应用研究领域。 

阅读本文的用户还对以下文章感兴趣：
红外测量技术分析煤质成分方法原理
红外测量技术分析煤质成分方法测量原理
怎样调整红外测温仪发射率？