一种同步的LIBS-NIRS分析方法用于煤炭特性,具有检测距离校正功能

科学领域:

• 分析化学 分析化学
• 频谱学是一种光谱学.
• 材料科学 材料科学 材料科学

背景情况:

• 准确的在线煤炭分析对于高效的低碳发电至关重要.
• 现有的激光诱导分解光谱 (LIBS) 和近红外反射光谱 (NIRS) 方法缺乏同步检测,阻碍了实际应用.
• 输送带上的煤厚的动态变化会影响探测距离和光谱质量.

研究的目的:

• 开发一个同步的LIBS和NIRS检测系统,用于实时煤炭分析.
• 提出一种光谱校正方法,以解决检测距离变化并提高准确性.
• 为了验证系统在线煤炭财产决定的性能.

主要方法:

• 开发一个同步的LIBS和NIRS检测系统与序列控制.
• 实施使用NIRS进行距离识别和特征峰值分析的光谱校正方法.
• 混合光谱重建集成主要组件分析 (PCA),随机森林 (RF) 和夏普利添加式扩展 (SHAP).

主要成果:

• 同步系统实现了煤炭属性的在线和实时分析.
• 频谱校正方法有效地减轻了由不同煤炭厚度引起的波动.
• 对于灰 (0.405%),湿度 (0.143%),热值 (0.258 MJ/kg),挥发物 (0.117%),固定碳 (0.546%),和总硫 (0.036%) 的平均绝对误差很低.

结论:

• 开发的同步LIBS-NIRS系统带有光谱校正,可以实现准确的在线煤炭分析.
• 这种方法克服了以前方法的局限性,为发电厂提供了切实可行的解决方案.
• 这些发现支持使用这种综合光谱技术实时监测煤炭质量.