LB420灰分测量系统

灰分测量系统用于煤碳输送过程中，对原煤的灰分、进行在线检测、计量和控制。用来控制选煤和配煤，以便最大限度地利用优质煤源，满足质量规范要求，减少交货煤质的差异性，控制灰熔点，并提高选煤厂的效率。对于煤矿和电厂中那些对实时煤质数据要求很高的场合，包括定量装车站，螺旋采样和电厂煤仓上煤系统。例如，在洗煤厂中的典型应用有：

火车装煤及电厂卸煤时快速测量煤的灰分

配煤监测和控制

监测灰分的变化

测量原理

  当煤的组成极为复杂，但根据其元素分析数据，煤可分为两部分，一是以碳为代表的低原子序数元素；一是以硅为代表的高原子序数元素。而煤灰主要由煤中高原子序数元素的氧化物组成（硫除外）。采用双能透射法测量灰分，即利用两种可放射不同能量射线的放射源来构成“双透射通道”，来进行测量。
  对低能射线，煤中各元素的质量衰减系数各不相同，随着原子序数的增大而增加；而对中能射线，煤中各种元素的质量衰减系数基本相等，参考图一第一透射通道：241Am放射源发出的γ射线能量较低(59.5kev)，物质的原子序数越大，对241Am放射的γ射线的吸收越强（穿透煤被探测器探测到的γ射线越少），而煤中灰分部分的原子序数比煤本身要大，因此，煤中的灰分含量越高，穿过煤的γ（²⁴¹Am）射线越少，同时，灰分对²⁴¹Amγ射线的衰减还与煤的厚度有关，不能单从低能γ（²⁴¹Am）射线的衰减完全确定煤中灰分的含量。因此，采用了第二通道。第二透射通道：利用放射较高能量γ射线的放射源¹³⁷Cs(661.7kev)来进行透射测量，因为煤本身和灰分对¹³⁷Csγ的吸收基本一样，因此，穿过煤后的¹³⁷Csγ信号就只与煤的厚度有关。
  因此，从中能量γ射线的强度变化可以反映出煤的厚度，以此可以修正煤的厚度变化引起的低能衰减的变化，而利用修正后的低能射线的衰减可求出煤中高原子序数元素的含量，从而求出煤灰分。用低能和中能两种射线透射同一煤层，经理论推导可得：

Ca = [A（lnI₀-LnI）/（lnj₀-lnj）]+B

其中，C_a为测量煤样的灰分值，I、I₀分别为有和无煤情况下低能γ的强度；J、J₀分别为有和无煤情况下中能量γ的强度，A、B是与煤炭组成有关的常数。在放射源活度和机械结构一定的情况下，J_０、I₀和是可以预先确定的常数，由上式可知，只要测量出I和J，就可求出煤灰分。

图一：灰分仪测量原理示意图

测量方案

图二：测量方案示意图

系统优点
LB 420灰分计具有以下突出优点：
在线非接触测量，无需取样，连续快速测量灰分含量，测量传感器不会结料，不会产生机械磨损
测量值准确可靠：采用透射式测量，测量、标定均与皮带负荷、堆密度的变化无关。测量精度高，

结果具有代表性。具有衰减及漂移自动补偿，长期稳定性佳
安装简单：可直接安装在主皮带或已有的样品检验系统上，需要空间极小
测量简单易行：对话操作方式，软件帮助标定，数字信号输入输出，可存储4种煤的标定数据
扩展性能强大：可选配RS-232接口，将数据传到电脑，进行记录、分析。结合使用我公司的微波

水分仪或皮带秤，可以同时在线测量水分信息或灰分总量

系统组成

带屏蔽的放射源（2个，²⁴¹Am和¹³⁷Cs）

闪烁探测器（2个,分别与²⁴¹Am和¹³⁷Cs构成两路测量通道，结果输入主机）

连接电缆

加保护罩的LB 420主机（见下图）

LB420主机


LB420灰分测量系统应用实例示意图