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一種透射式X射線煤炭檢測系統

2022-05-12 15:29:18
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關鍵詞: 煤炭檢測
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所屬領域:
新一代信息技術
項目成果/簡介:

1.痛點問題

煤炭作為一種重要的能源,長期以來被人們廣泛的使用在工業及生活中。在將煤炭投入使用之前,需要對煤質進行檢測。目前廣泛采用的在線煤質檢測方法是采用2個放射源向煤流方向發射出2中不能能量的伽馬射線,通過檢測透過煤流的這2種不同能量的伽馬射線的強度,實現對煤質的相關參數(如灰分)的測量。但是,放射源管理嚴格,在一定程度上限制了利用放射源實現煤炭灰分測量技術的應用,并且放射源的生產、退役都會對環境產生一定影響。

2.解決方案

本技術采用X射線裝置替代伽馬放射源,在安全與管理上存在優勢,X射線源可以人工控制其開關,也沒有退役回收問題。采用一個或多個射線輸出可控的X射線源,透射煤流,使用一個或多個射線探測器,測量X射線被煤流的衰減情況,根據X射線源輸出的多種能量射線的不同衰減程度,計算出煤的灰分。

應用范圍:

主要應用于煤礦和洗煤廠等輸煤量大,需要檢測、控制煤質,并且煤質較單一的場合。我國上規模的煤礦和洗煤廠分別約有幾千家,市場前景很好。

項目階段:

在本專利技術的基礎上,需要完成產品化的研究工作,需要現場的實驗測試、規律總結與分析、系統驗證,最終完成產品的定型。然后生產與推廣。

效益分析:

本技術的對標技術是“雙能量伽馬射線透射煤灰分測量技術”,該技術較為成熟,在國內有幾百套的應用,主要應用于洗煤廠,用來控制煤炭產品的質量。但由于它使用放射源,應用過程中帶領諸多不便。本技術采用X射線裝置替代伽馬放射源,就是為了解決這些不便。

為使本專利技術實際應用,除了整體軟硬件設計外,還需要解決一些關鍵性技術問題:

(1)由于X射線裝置是通過電路控制其輸出射線的能量與強度,其穩定性無法和放射源比較,根據雙能量灰分儀經驗,源強度長期穩定性應好于3‰,這一點對目前的X光機較困難,目前能得到的高能X光機的管電壓和管電流的綜合長期穩定性實際在1%左右。需要解決長期穩定性問題,才能更好地使用本技術。

(2)X射線管輸出的射線能量是連續的,而放射源輸出的射線能量是單能的,分析X射線裝置的輸出能譜要復雜得多,加之煤流厚度變化對能譜形狀影響很大,其計算模型遠比雙能量伽馬射線技術復雜,需要研究專門的方案解決能譜測量問題。

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