脉冲中子法煤质在线检测装置

南京龙源环保公司研发的脉冲中子法煤质在线检测装置可以实时、准确测量火电厂和其他煤炭使用及生产单位的入厂和入炉煤质，实现入厂煤把关、煤场管理、配煤优化、分炉分仓计量、燃煤预测、燃烧优化指导等功能，实现煤炭公平交易，稳定入炉煤质，降低污染物排放，实现锅炉安全经济运行，提升火电厂和其他煤炭使用单位和生产单位的煤炭管理水平。

工作原理

煤炭中所含元素的靶核与热中子发生俘获反应，释放出γ射线，与快中子发生非弹性散射反应，释放出γ射线，根据所测到γ射线的能量来确定煤炭所含元素的种类，根据所测到的相应能量γ射线的峰面积来确定元素的含量。

 

装置功能

(一) 可以实时、准确提供煤质的全元素、工业分析指标及发热量、灰成分、特种指标等数据，有效指导上煤加仓。

(二) 可以提供锅炉各层燃烧器煤质未来两小时预测和变化警示，有效指导锅炉运行人员提前对燃烧进行调整，降低非计划停机事件的发生。

(三) 可以实现分炉和分仓计质、计量功能，便于燃料运行人员上煤和合理加仓，可以有效指导锅炉运行人员合理选择煤仓和优化调整燃烧参数。

(四) 可以自动生成每台锅炉班次、日次、月次、年次的煤质分析数据和煤耗数据报表，便于实现煤质数据的信息化管理，便于实现事故追忆。

(五) 依据上煤过程一段时间内的平均煤质数据，为电厂实时配煤提供科学依据。

(六) 可以为DCS、SIS等系统提供实时煤质数据，实现煤质数据的生产实时监控。

(七) 可以快速检测入厂来煤，便于实现入厂煤质把关，指导来煤分类堆放。

(八) 可以实现远程诊断功能。

主要特点

1、全煤流检测，屏蔽采制样误差

   大型火电厂每小时上煤在数百吨以上，实验室化学分析的煤样通常只有几十克到数百克，在跨越7个数量级的采制样过程中，存在巨大的采样和制样误差，且分析结果有数小时的滞后。

2、全元素成分分析

该装置首次将快中子非弹散射反应与热中子俘获反应等核反应集成使用，突破了传统认为对煤炭主要元素C和O不能直接测量的技术难关，实现了对煤中12种主要元素的在线检测。

3、全指标测量

该装置不仅能提供煤炭12种元素实时测量，而且能提供全部工业分析指标，提供基的自动换算，提供煤质特种指标的诊断。

4、安全可靠

与使用同位素放射源不同，该装置使用的是长寿命电可控中子管，在切断电源后将不产生中子，无任何放射性，维护检修和运输非常方便。特殊防护设计和自诊断及自动保护系统将确保装置工作时周围环境的绝对安全。

 应用效益

1、提高机组运行的安全性

安装该装置后，能够对未来两小时不同燃烧器喷口的煤质实时滚动预测，特别是在煤质变化较大时，系统可以提前警告运行人员做好运行调整准备，便于负荷调整，避免因为煤质原因发生非计划停机。

2、燃烧优化调整，降低煤耗

 由于入炉煤的常规采制化得到的数据存在采制样的严重误差和时间滞后，不能及时指导运行人员调整锅炉燃烧，造成锅炉燃烧效率降低。投运该装置后，运行人员能够根据实时获得的煤质参数，因而可以根据燃用煤质，实时调整燃烧，从而提升锅炉效率，实现降低煤耗的目的。

3、指导配煤，提高燃料利用率

大多数火电厂的煤源都比较复杂，一般电厂将优质煤和劣质煤进行掺烧，现有的方式是简单的混配，没有定量的煤质数据作指导。应用本装置后，可以实现按需、精确配煤，获取更加显著的配煤效益。

4、优化制粉系统运行，降低厂用电

目前电厂的制粉系统电耗往往大于设计值，安装本装置后，运行人员可以根据系统提供的经济煤粉细度和磨煤机出口温度，及时调整制粉系统运行。系统通过分析煤质水分和灰分对制粉系统出力的影响，为运行人员提供制粉系统优化运行建议，进而降低厂用电率。

5、节省人工煤质检验费用

使用本装置后，可以取代现有的煤质分析化验，因此可以省去常规的煤质采制化设备和部分人员，节约运营费用。

6、环境保护

该装置可以提供煤质中污染物的含量数据，可以有效指导脱硫和脱销系统的运行，控制SO2和NOx的排放，满足保护环境的要求。

 产品证书

鉴定委员会认为，该装置将国产中子发生器首次应用于煤质在线检测，实现了煤质的全煤流、主要元素和指标的准确检测与分析，提高了国内煤质在线检测的技术水平，具有显著的经济效益、社会效益和推广应用前景，达到国际先进水平。