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行业背景

　　当前，煤炭质量已经成为困扰电厂生产作业的主要因素之一，劣质煤炭轻则堵塞运输系统，降低脱泥脱介系统效率，重则造成设备故障及产品质量事故，带来严重的经济损失。因此煤炭质量检测的重要性日益增强。但是传统的煤炭采样、监测工作自动化程度低、耗时长，实验室检测耗费人力物力，综合成本高。

　　为解决这一行业难题，山东大学卢景琦课题组利用激光探针技术研发了煤炭质量在线检测系统，实现快速检测入炉煤炭的热值，灰分，挥发分，含硫量等重要指标，为电厂的节能减排，防止停炉事故等方面作出贡献。

专家支持团队

系统概述

　　煤炭质量在线检测系统实质上是利用激光探针技术（激光诱导击穿光谱技术），将高能脉冲激光聚焦到待测煤炭样品表面激发气化产生等离子体，通过光谱仪收集其发射光并进行分析，根据每种元素的特征谱线的位置和强度来计算得出样品中所含元素种类和含量，从而得出待检煤炭的各种性能参数。

　　该系统可以对煤炭的热值，灰分，挥发分，含硫量等重要指标进行快速而准确的检测，从而对煤炭的性能、质量进行评定，确保其安全性、可靠性和高效性。对煤矿，电厂，供暖等产煤和燃煤单位的煤质分类，节能减排、提质增效，防止停炉事故，助力智能工厂建设等方面具有重要意义。

激光探针技术优势

　　1.全元素分析，可以在短时间内对样品中所有元素进行定性定量检测。

　　2.制样简单，现场检测；特殊场合不需要制样，可以实现在线检测。

　　3.检测时间短，采制样一般可在数分钟内完成，无需采制样时仅数秒钟，相对于质谱仪，原子发射光谱仪等传统检测设备的数小时检测时间，激光探针的检测时间大大缩短。

　　4.成本低，随着激光器和光谱仪的国产化，成本逐渐降低，成本只有质谱仪等传统设备的二分之一或更少。

　　2012年，美国好奇号火星探测车搭载激光探针装置登陆火星，成功对火星的岩石成分进行了快速远程探测，开创了激光探针技术的应用先河。中国火星探测器“天问一号”，深海潜水器“蛟龙号”也搭载了激光诱导击穿光谱，也即激光探针的设备进行现场原位探测。

系统价值

　　全元素快速在线分析

　　激光探针技术可实现全元素快速分析、结果准确；

　　实现煤炭的自动采样、自动压片制样和自动激光检测分析结合；

　　检测时间短，采制样及检测一般可在3分钟内完成，相对于质谱仪，原子发射光谱仪等传统检测设备的数小时检测时间，激光探针的检测时间大大缩短。

　　自动化控制

　　系统采用计算机和PLC全自动控制；

　　无需人工操作，避免人为因素、减少劳动强度，降本增效。

　　系统成本优势

　　激光器灯泵脉冲数量高达1亿次，几乎无人工费用，无放射性污染；

　　成本低，随着激光器和光谱仪的国产化，成本逐渐降低，成本只有质谱仪等传统设备的二分之一或更少。

煤质检测软件运行截图

市场前景

　　目前，全国有3000多家发电厂，发电机组超过10000台，如果有半数的机组安装煤质在线检测设备，将产生200亿元的市场规模，每年为电厂节约经费约260亿元。

　　煤矿，选煤厂等单位可以利用激光探针技术对煤炭进行快速质量分类，实现经济效益最大化。

　　另外，该系统可完全应用于对石粉、石屑的质量检测。