第 ２７卷 第 ２３期
２００７年 ８月
文 章 编 号 ：０
２５
８．
８
０１
３（
２０
０７
）２３－
００２
４－
０４
中
国
电
机
工
程
学
报
Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｃ ＳＥＥ
中图分类号 ：ＴＫ１
６
文献标识 码：Ａ
Ｖｏ１．２７ Ｎｏ．２３ Ａｕｇ．２００７
￣２００７ Ｃｈｉｎ．Ｓｏｃ ．ｆｏｒ Ｅｌｅｃ．Ｅｎｇ
学科分类号 ：４
７０
・
２０
基 于 激 光 感 生 击 穿光谱 的燃 煤 结 渣特 性 评 估
谢承利 ，陆继 东 １
，李 捷 ，刘 彦 ２
，李 娉 ２
（
１
．华中科技 大学煤燃烧国家重点实验室，湖北省 武汉市 ４
３
０
０７
４；
２
．华南理工大学电力学院，广 东省 广州市 ５１
０
６
４０）
Ｓｔ
ｕｄｙ
ｏｎ
Ｒｅａｌ
－
ｔ
ｉ
ｍ ｅ
Ｅｖａ
ｌｕａｔ
ｉ
ｏｎ
ｏｆ
Ｓｌ
ａｇｇｉ
ｎｇ
Ｐｒｏｐｅｎｓｉ
ｔ
ｉ
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ｏｆ
Ｃｏａ
ｌｓ
Ｂａｓｅｄ
ｏｎ
Ｌａ
ｓ ｅｒ．
ｉ
ｎｄｕｃｅｄ
Ｂｒｅａｋｄｏｗｎ
Ｓｐｅｃｔ
ｒｏｓ
ｃｏｐｙ
Ｘｍ
Ｃｈｅｎｇ—
ｌ
ｉ
，ＬＵ
Ｊｉ
—
ｄｏｎｇ ，ＬＩ
Ｊｉ
ｅ ，ＬＩ
Ｕ
ＹａＩ
ｌ
，Ｌｔ
Ｐｉ
ｎｇｚ
ｆ１． Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｃｏａｌ Ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ，Ｈｕａｚｈｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗ ｕｈａｎ ４３００７４，
Ｈｕｂｅｉ Ｐｒ ｏｖｉｎｃｅ，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｄｅｐａｒｔｍ ｅｎｔ ｏｆ Ｅｌｅｃ ｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ，Ｓｏｕｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕａｎ ｇｚｈｏｕ ５１０６４０，
Ｇｕａ
ｎｇｄｏｎｇ
Ｐ
ｒｏｖｉ
ｎｃｅ，Ｃｈ
ｉｎａ）
ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ａ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｒｅａｌ・ｔｉｍｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｌａｇｇｉｎｇ
ｐｒｏｐｅｎｓｉｔｉｅｓ ｏｆ ｃｏａｌｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｅｌｅｍｅｎｔ ｑｕａｎ ｔｉｔａｔｉｖｅ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ
ｂｙ ｌａｓ ｅｒ－ｉｎｄｕｃｅｄ ｂｒｅａｋｄｏｗｎ ｓｅ ｃｔｐ ｒｏｓｃｏｐｙ Ｗａｓ ｉｎ ｔｒｏｄｕｃｅｄ ．Ａｎ
ｅｘｐｅ ｒｉｍｅｎｔ ａｐｐａｒａｔｕｓ Ｗａｓ ｓｅｔ ｕｐ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ
ａ
ｎ ａｌｙｓｉｓ ｔｅｃ ｈｎｉｑｕｅ，ａｎ ｄ ｉｎ ｗｈｉ ｃｈ ｓｉｘ ｔｙｐｉｃａｌ ｃｏａｌｓ ｓａｍ ｐｌｅｓ ｗｅｒｅ
ａ
ｎ ａｌｙｚｅｄ．Ｆｏｕｒ ｏｎｅｓ ｗｅｒｅ ｕｓｅｄ ｔｏ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｃｕｒｖｅｓ ｏｆ
ｔ
ｈｅ ａｎ ａｌｙｚｅｄ ｅｌｅｍｅｎｔｓ ａｓ ａ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｄｉａｇｒａｍ ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ ｔｈｅ
ｒｅｌａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｅｌｅｍｅｎｔ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ａｎ ｄ ｓｐｅ ｃｔｒａｌ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ，
ａｆｔｅｒｗ ａｒｄｓ，ａｎ ａｌ ｙｚｅｄ ｓｉｌｉｃｏｎ ｅｌｅｍ ｅｎｔ ａｎ ｄ ａｌｕｍ ｉｎｕｍ ｅｌｅｍ ｅｎｔ ｉｎ
ｏｔｈ ｅｒ ｓａｍ ｐｌｅｓｗｅｒｅ ｓｕｒｖｅｙｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈ ｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｄｉ ａｇｒ ａｍ ．Ｒａｔｉｏｓ
ｏｆ ｓｉｌｉｃｏｎ ｄｉｏｘｉｄｅ ｔｏ ａｌｕｍｉ ｎｕｍ ｔｒｉｏｘｉｄｅ ｗｅｒｅ ｃｏｍｐｕｔｅｄ
ｓｕｂｓｅｑｕｅｎｔｌｙ ａｃｃｏｒｄｉ ｎｇ ｔｏ ｃｈｅｍｉ ｃａｌ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｔｏ ｅｖａｌｕａｔｅ ｔｈ ｅ
ｓｌａｇｇｉｎ ｇ ｐｒｏｐｅ ｎｓｉｔｉｅｓ ｏｆ ｃｏａｌｓ．Ｃｏｍ ｐａｒｉｎｇ ｔｈ ｅ ｅｖａｌ ｕａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ
ｔ
ｈｅ ｃｏｍｐｕｔｅｄ ｒｅｓｕｌｔ ｂａｓｅｄ ｏｎ ａｓｈ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｎ ａｌｙｚｅｄ ｗｉｔｈ
ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ ｍｅａｓｕｒｅ，ｔｈｅ ｔｗｏ ｍａｔｃｈ ｗｅｌ１．Ａｆｔｅｒ ａｌｌ，ｓｏｍｅ
ｉｍｐｒｏｖｅｍ ｅｎｔ ｐｒｏｇｒａｍ ｓ ｔｏ ｏｐｔｉｍｉ ｚｅ ｔｈ ｅ ｍ ｅａｓ ｕｒ ｅｍ ｅｎｔ ｍ ｅｃｈａ・
ｎｉｓｍ ｗｅｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．
ＫＥＹ Ｗ ＯＲＤＳ：ｓｌａｇｇｉｎｇ ｐｒｏ ｐｅ ｎｓｉｔｙ；ｌａｓｅｒ－ｉｎｄｕｃｅｄ ｂｒｅａｋ ｄｏｗｎ
ｓｐｅ ｃｔｒｏｓｃｏｐｙ；ｂｏ ｉｌｅｒ；ｐｕｌｖｅｒｉｚｅｄ ｃｏａｌ ；ｍ ｅａｓ ｕｒ ｅｍ ｅｎｔ
摘要 ：提 出一种利用激光感生光谱在线测量技术来评估燃煤
结渣特性 的方法 。根据测量机理搭 建了实验 台架 ，选取 ４种
典型的燃煤作为分析样 品，其 中 ６种用于制定激光感生击穿
光谱 定量分析 的标准 曲线 ，并利用该 曲线对另外两种样品进
行 分 析测 量 ，将 测 量 结果 进 行 化 学 换 算 计 算 出煤 粉 的硅 铝 比
以评估煤粉 的结渣特性 。将评估结果与 以实验灰分分析为基
础的其他 结渣特性预测指标 的计算结果进行 了比较 ，结果表
明两种预 测结果相符 。同时 ，文 中也对进一步提高该方法预
测精度的测量系统改进方案进行 了探讨 。
基 金项 目：国家 自然 科 学基金 项 Ｉ￣Ｉ（５０５７６０２９）。
Ｐｒｏｊｅｃｔ Ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｂｙ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｈｉｎａ
（５０５７６０２９）．
关 键 词 ：结渣 特 性 ；激 光 感 生 击 穿 光 谱 ；锅 炉 ；煤 粉 ；测 量
０ 引言
长 期 以来 ，锅炉 受热 面结渣 严 重影 响锅 炉运行
的安全 性 、经济 性和 可靠 性 。随着 电站 锅炉 容量 的
增 大 以及燃 煤煤 种 的多变 ，煤 粉锅 炉结渣 问题更 加
突 出。据估 计 ，我 国 目前 约有 近半 数 的大 中型机 组
的运行承受着结渣的困扰 。结渣是多因素耦合的复
杂物 理化 学过程 ，影响 电站锅 炉 结渣 的主要 因素 有
煤质特 性 、锅 炉 设计参 数和 锅炉 运行 工况 ［
１
０】
，其 中
燃煤 本 身 的结渣 特 性 是对 结渣 影 响最大 的因素 【
４
】
。
因此 ，为 抑制 和减 轻结渣 所 带来 的危 害 ，对入 炉煤
的结渣 特 性进 行预 测是 很有 意义 的 。 目前 用于评 估
与 比较 燃 煤 结 渣 特 性 的主 要 指 标 有 煤 灰 的 软 化 温
度 、硅铝 比、酸碱 比、硅 比 、硫 分结 渣指 数等 ，同
时一些研 究将 多个 评判 指标 综合 起来 对燃 煤结 渣特
性进 行预 测 【
５
Ｊ
，取 得 了较好 的预报 效 果 。目前 的煤
粉 结渣特 性 预测 方法 都是 以煤 灰 中的主 要氧化 物成
分 和灰熔 融温 度 的离 线分析 结 果为基 础 ，分析 时 间
较 长 ，
无 法 为燃煤 锅炉 的运 行提 供在 线 的实 时指导 。
激 光 感 生 击 穿 光 谱 （
１
ａｓ
ｅｒ
－
ｉ
ｎｄｕｃ
ｅｄ ｂｒ
ｅａ
ｋｄｏｗｎ
ｓ
ｐｅｃｔ
ｒ
ｏｓ
ｃｏｐｙ，ＬＩ
ＢＳ）
作 为 一种 光 谱 分析 技术 能快速
对 多元 素进 行 同步 定量分 析 ，并且无 需 样 品制 备 ，
适 用范 围广 ，几 乎 能对所 有 的物质 进行 元素 分析 【
８
】
。
这 种分 析手 段 已经在 燃烧 、冶金 、水 污染 、土污 染 、
艺术 品及 染 料鉴 定 等行 业 得 到 了一 定 的应 用【
】
，
显 示 了 良好 的应 用前 景与 开发潜 力 。本文 将利 用激
光 感生击 穿光谱 的在线 测量 能 力对煤粉 中影响 结渣
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第 ２
３期
谢承 利等 ：
基 于激光感 生击 穿光 谱的燃煤 结渣特 性评估
特 性 的相 关元素 进行 定量 分析 ，研 究表 明硅和 铝 在
炉 内灰 渣 沉积物中几乎具有完全 相同的分布规律ｕ引，
因此通 过分 析硅铝 比这一 常用 结渣倾 向预测 指标 对
煤粉 的结渣 特性进 行 评估 。并将 评 估结 果与 以实 验
室常 规煤灰 分析 为基 础 的其 他 结渣特 性 预测 指标 的
计算 结果 进行 了 比较 ，探 讨 了提 高燃煤 结渣 特性 在
线评 估精 度 的方法 与措 施 。
１
激 光 感生 击 穿 光 谱 定 量 分 析 原 理
将 一 束高 功率密 度 的脉冲 激光 束集 中照 射在 分
析对 象上 ，使样 品在瞬 间被气 化成 高温 度 、高密 度
的等 离子 体 ，等离 子体 发射 出能代 表 元素种 类 的元
素特 征谱 线 ，谱 线 的强度 则 反映 了对 应元 素 的浓 度
信 息 。根据 Ｌｏｍａ
ｌ
ｄｎ等 的实验 研 究 ，等 离 子体 发 射
光 谱与对 应 元素 的浓度 之 间存 在关 系【
ｌ
Ｉ＝ａＣ
（
１）
式 中： ，为所 测 的光谱 线强 度 ； Ｃ为元 素 的质 量浓
度 ； ａ和 ｂ为常 数 ； ｂ是 自吸 收系 数 ，在 固定 实验
条 件下 主要 与样 品中待 测元 素含 量有 关 ，一般情 况
下 ｂ １。 当待 测 元素 的含 量 不 是特 别 高 时 ，式 （
１）
中 的 自吸收 系数 非常接 近于 １，
此 时谱 线 强度与 浓度
呈 直线 关系 ，即两者 有关 系
ｊ：ａＣ
（
２）
因此 ，配 置３
个 不 同元素 浓 度 的标 准 样 品系
列 ，在合适 的分析 条 件下激 发样 品，测得 标准 样 品
浓度对 应 的光谱 强度 ，在线 性坐 标系 中绘 制标 准 曲
线 。然后在 相 同分析 条件 下 ，利 用样 品 中待测 元素
的谱 线 强度 在 标准 曲线 上可求 出元素 含量 ｎ 。
２ 煤粉 元素定量测量 实验
测 量 试 验 装 置 如 图 １所 示 。激 发 光 源 为 脉 冲
Ｎｄ：
ＹＡＧ激光器 （
Ｍｏｄｅ
ｌ
Ｙ１２０２１
５Ｅ），其 输 出波 长 为
５３２
ｎｉ
ｎ，单 脉冲最 大输 出能量 为 １
２０
ｍＪ，脉冲 宽度
为 ３
ｎｓ
，最大 重复频 率 为１５
Ｈｚ。分光 系统 为光栅单
色￣．
（
ＷＧＤ－
３，
ＣＴ），分 辨率为０．
２ｒ
ｉｍ，工作 波长为２００￣
８００ｒ
ｉｍ。信号转换采用光 电倍增管进行光 电转换 与放
大 ，光 谱 响 应 范 围为 １８
５，
－
－
８７０ｎｍ，工 作 电压 设 为
８００Ｖ。信号采集分别经过泰克数字 示波器 以及取样平
均 器采集处理 以后输入到计算 机中 ，激光器输 出脉冲
激 光 的同 时 ，输 出与Ｑ开 关 同步 的脉 冲信 号 去触 发
ＢＯＸＣＡＲ取 样积分器 和示波器 。通 过观 察 示波 器上
等 离子体光 谱信 号与 背景信 号 ，以光 谱信 号 与背 景
信 号 的比值 最大 （
最 佳 信 噪 比）
为 原则 ，调节 取 样平
均器 的延 迟 时 间与 门宽 。
图 １ 。
实验装置 示意图
Ｆｉｇ．１ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｓｅｔｕｐ
分析 对 象选 用 中国 的几种 常用 的典 型煤 种依 次
编 号 ：四川赶 水无烟 煤 ，Ｎｏ．
１；四川 万盛烟 煤 ，Ｎｏ．
２；
河 南平 顶 山无烟 煤 ，Ｎｏ．
３；山西 西 山无烟 煤 ，Ｎｏ．
４；
贵 州平 寨无 烟煤 ，Ｎｏ．
５；贵 州六 盘 水无烟 煤 ，Ｎｏ．
６。
采 用 ｘ射 线 荧 光 检测 仪对 ６个 煤 样 的硅 与铝 元 素 含
：
量 分析 结 果如表 ｌ所 列 ，同时对 待 分析煤 样 的煤灰 灰
分 分析结果如表２所示。选取前４
个煤样 的测量结果
制 定 定标 曲线 ，Ｎｏ．
５和Ｎｏ．
６作 为待 测 对 象 。
表 １ 试验煤样 中的硅、铝元素分析结果
Ｔａｂ．１
Ｑｕａｎｔ
ｉ
ｔ
ａｔ
ｉ
ｖｅ
ａｎａｌ
ｙｓｉ
ｓ
ｏｆ
Ｓｉ
，
ＡＩ
ｉ
ｎ
ｃｏａｌ
塑
垒璺
鲤 坠 墅 ：
垄茎
！
：
！
！
：
！
：
！
：
兰
！
：
！
：
Ｓｉ ２．６２ ４．５３ ３．４９ ７．２１ ２．４２ ４．２ｏ
Ａｌ ２．１５ ２．５５ ２．５８ ５．９７ １．７１ ２．１５
表 ２ 待分析煤样的灰成分分析结果
．——
Ｔａｂ．２ Ａｓｈｄｅｔ
ｅｒｍｉ
ｎａｔ
ｉｏｎｏｆｃｏａｌ
ｓ
ａｍｐｌ
ｅｉ
ｎｌ
ａｂｏｒａｔ
ｏ
——ｒｙ—
％
—
煤样 Ｌ２０３ ＳｉＯ２ Ｆ￣２０３ ＴｉＯ２ ＣａＯ ＭｇＯ Ｍａ２０ Ｋ２０
Ｎ ｏ ．６ ２２．２９ ４９．２７ １２．４２ １．７７ ７．５３ ０．９８ ０ １４ ０ ８８
元素分 析 的特征 谱线 分别 为 ：Ｓｉ
３９０．
６
ｎｍ、ＡＩ
３９
４．
４ｒ
ｉ
ｍ。光谱取样的延迟时间是影响激光感生击
穿光 谱定量 分析 的一个 重要实 验 参数 ，不 同元 素 的
最 佳取 样 延 迟 时 间一 般 不 同 【
ｌ
。通 过 实验 分 析 比
较 ，硅 元 素分 析的 光谱取 样延 迟 时间 设为 １．
２１
．
ｔ
ｓ，铝
元 素分 析 的最 佳 延迟 时 间为 ５．
０１
．
ｔ
ｓ。采 样 门宽均 设
为０．
４１
．
ｔ
ｓ。
３ 实 验 结 果 分 析
为 了减 小测量 的随 机误 差 ，实验 中对 样 品每个
元素特征谱线重复进行５次检测，
取平均作为元素特
征谱 线 的信 号 强度 ，定 量分析 时的实 验条 件尽 量保
持 与制定 定标 曲线 时一 致 。得 到 硅元 素 与铝元 素 的
定 量分析 曲线 图分 别如 图２、 图３所 示 。其 中，Ｎｏ．
４
煤 样 铝 元 素 的等 离 子 体 光 谱 产 生 严 重 的 自吸 收 现
象 ，用 于定标 误 差较大 ，制 定 定标 曲线 时未采 用 。
根据标 定的定标 曲线 以及 待 测煤 样 的元素特 征
谱 线强度 ，可 以得到 待测 煤 样 中 的Ｓｉ
、
元 素 的质
量 百分含 量 。其结 果与 实验 室传 统分析 结 果 比较 如
表３所示 。
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中
国
电
机
工
程
学
报
第 ２
７卷
１＿８
之
鏊１
．
６
蜜
１．４
２ ４ ６ ８
硅 元 素浓 度，％
图 ２ 硅 元 素 的 定 量 分析 曲线
Ｆｉｇ．２ Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｃｕｒｖｅ ｏｆ ｓｉｌｉｃｏｎ ｉｎ ｃｏａｌ ｓａｍｐｌｅ
铝 元 素 浓 厦 ，％
图 ３ 铝 元 素 的 定 量 分 析 曲线
Ｆｉｇ．３ Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｃｕｒｖｅ ｏｆ ａｌｕｍ ｉｎｕｍ ｉｎ ｃｏａｌ ｓａｍｐｌｅ
由待 测煤 样 中的Ｓｉ
、
元 素 的质量 百分 含 量进
而计 算两 个分析 煤样 的硅铝 比， 以评 估煤 样 的结渣
特性 ，并 分别于 以实验 室 常规灰 分分 析 为基础 计算
的硅铝 ［
￣
ｄｎ（
Ｓｉ
Ｏ２
）
／
ｍ（
Ａ１
２
０３
）
、酸碱 比，
，
ｌ
【
）
＋ Ｃ
（
ＭｇＯ）
＋（
Ｎａ
２
０）
＋（
Ｋ２
０）
］
／
ｍ［
（
Ｓｉ
Ｏ２
）
＋（
Ａ１
２
０３
）
＋（
Ｔｉ
ｏ２
）
】所
评 估 的结果进 行 比较 【
ｌ
，结果 如表４所示 。
从表４中可 以看 出，
两 种燃 煤结渣 倾 向预测 方法
的评 估结 果基 本相符 ，但 是基 于ＬＩ
ＢＳ方 法 的评 判方
法 能够 实现在 线 的实 时评 估 ，更 具实用 价值 与开 发
潜 力 。同时 ，单一 的评判 指标 的置信 度 并不 高 。要
进 一步提 高在 线评 估精度 ，需要从 以下 方面 对该 方
法 进一步 改进 ：① 采用 能实现 波段 范 围 同时分析 的
光 谱采 集与 光 电转 换系统 ，
实 现 多元素 的同步 测 量 ，
以便采用 更 高置信 度 的结渣特 性 多指标 综合 评判 方
法 ，例 如 ，通 过 多元素检 测 实现 酸碱 比 、硅 比、铁
钙 比、硫 分 结渣指 数等 更多评 估指 标 的计算 ，提 高
预 测精
；②进 一步 改善 测量 条件 与定标 曲线 制
定方法 ，降低发射 谱线 的 自吸收 强度 ，扩 大元 素可
分析浓 度 的线性 范 围，提 高元素 定量 分析精 度 。 比
如 改善 检测 样 品 的气体 氛 围（
惰 性 气 体 且适 当 降低
表 ３ ＬＵｌ
ｌ
Ｓ定量分析结果与实验室ｘ射线荧光检测结果对 比
Ｔａｂ．３ Ｃｏｍ ｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｅｌｅｍ ｅｎｔａｒｙ ａｎａｌｙｓｉｓ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ
ｂａｓｅｄｏｎＬＩＢＳａｎｄＸＲＦ ％
元 Ｎｏ．５煤样 Ｎｏ．６煤样
素 Ｌｍｓ方法 ｘ 坊 法 相 对误 差 Ｌｍ ｓ方法 ｘ 有 法 相对误 差
Ｓｉ ２．２５ ２．４２ ７．Ｏ２ ３．９４ ４．２Ｏ ６．１９
Ａｌ １．７４８ １．７１ ２．２２ ２．２１ ２．１５ ２．７９
表 ４ 基于Ｌｍ Ｓ测量的结渣特性评估 与基于灰分
分析 的结 渣特 性评估 比较
Ｔａｂ．４ Ｐａｒａｌｌｅｌ ｔａｂｌｅ ｏｆ ｓｌａｇｇｉｎｇ ｐｒｏｐｅｎｓｉｔｉｅｓ ｅｖａｌｕａｔｅｄ ｂｙ
Ｌｍ Ｓ ａｎｄ ｒｏｕｔｉｎｅａｎａｌｙｓｉｓ ％
压力）
、采用ＣＯＧ增长 曲线 法制 定 定标 曲线对 降低 自
吸收效 应 影响 、提 高 曲线 拟合 的线 性度 有很 好 的效
果 【
引。
４ 结 论
本文验 证 了一 种基 于感 生击 穿光 谱方法 的燃 煤
结渣特 性 在线评 估 方法 的可行 性 。通过 比较 以 ＬＩ
ＢＳ
方法 为基 础和基 于 灰分分 析 两种 方法 的结渣 特 性预
测指 标 ，试验 表 明 ， 两 者 的预 测 结果基 本 相符 ，而
ＬＩ
ＢＳ方 法所 具有 的无 需样 品制备 的快速 分析优 势 ，
更方 便应 用 于现场 测量 ，使 其在 实 际应用 中更 具优
势 。 同时，试验 中 ＬＩ
ＢＳ方 法在 元素 浓度 高 时存在
的 自吸 收影 响 以及 在低 浓度 元素 测量 时 的探测 限 问
题 【
ｌ
¨，有待 进一 步 改进设 备 以及测 量 分析条 件 以
提 高该方 法 的分析 精度 与可 测浓 度 范 围，实现 更 多
结渣 预测 指 标 的计算 以提 高评 估 置信度 。
参 考 文 献
…１ 饶 娃 ，曹欣 玉 ，兰 泽全 ，等 ．煤 灰矿 物质 在炉 内 的迁徙 分布 规律及
其对 沾污 结渣 的 影响 ［Ｊ］．燃 料化 学学 报 ，２００４，３２（４）：３９５—３９９．
Ｒａｏ Ｓｕ，Ｃａｏ Ｘ ｉｎｙｕ，Ｌａｎ Ｚ￣ ｕａｎ，ｅｔ ａ１ ．Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｏｆ ｍｉｎｅｒａｌ ｓｐｅｃｉｅｓ
ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｉｎ ｆｕｒｎａｃｅ ａｎｄ ｉｔｓ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｎ ｔｈｅ ｓｌａｇｇｉｎｇ ｄ ｎｇ ｃｏａｌ
ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ［Ｊ】．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｆｕｅｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００４，
３２（４）； ３９５—３９９（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）．
【２］２ 周武 ，庄 正 宁，刘 泰 生 ，等 ．切 向燃烧 锅炉 炉膛 结渣 问题 的研 究［Ｊ］．中
国电机 工程 学报 ，２００５，２５（４）： １３１—１３５．
Ｚｈｏｕ Ｗ Ｕ，Ｚｈｕａｎｇ Ｚｈｅｎｇｎｉｎｇ， Ｌｉｕ Ｔａｉｓｈｅｎｇ，ｅｔ ａ１ ．Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｓｌａｇｇｉｎｇ
ｐｒｏｂｌｅｍｉｎｔｈｅｆｕｒｎａｃｅｏｆａｔａｎｇｅｎｔｉａｌｆｕ－ｅｄｂｏ ｉｌｅｒ［Ｊ］．Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅ
ＣＳＥＥ，２００５，２５（４）：１３１—１３５（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）．
【３］ 陈吟颖 ，阎维平 ，石 惠芳 ．３３０ＭＷ 燃煤 机组 锅 炉炉膛 结渣 性能 的
研 究 ［Ｊ］．中 国电机 工程 学报 ，２００５，２５（１１）：７９—８５．
Ｃｈｅｎ Ｙｉｎｙｉｎｇ， Ｙａｎ Ｗ ｅｉｐｉｎｇ， Ｓｈｉ Ｈｕｉｆａｎｇ ． Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｆｕｒｎ ａｃｅ
ｓｌａｇｇｉｎｇ ｏｆ ３３０ＭＷ ｂｏｉｌｅｒ ｏｆ ｄａｌａｔｅ ｐｏｗｅｒ ｓｔａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ
ｔ
ｈｅ ＣＳＥＥ， ２００５， ２５（１ １）：７９—８５（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）．
【４］ 阎维平 ，陈吟 颖 ，刑 德 山，等 ．电站煤 粉锅 炉掺 烧强 结渣煤 的混 煤
结渣性 能研 究 ［Ｊ］． 中国 电机 工 程学 报 ，２００６，２６（１４）：９３—９７．
Ｙａｎ Ｗ ｅｉｐｉｎｇ ，Ｃｈｅｎ Ｙｉｎｙｉｎｇ，Ｘｉｎｇ Ｄｅｓｈａｎ， ｅｔ ａ１．Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓ ｏｆ
ｐｕｌｖｅｒｉｚｅｄ－ｃｏａｌ ｂｏｉｌｅｒ ｂｕｒｎｉｎｇ ｈｅａｖｙ ｓｌａｇｇｉｎｇ ｂｌｅｎｄｉｎｇ ｃｏａｌｓ［Ｊ］．
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第 ２３期
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ｆａｃｔｏｒ ｆｏｒ ａ ｓａｍｐｌｅ ｅｘｃｉｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｂｒｅｍｓｓｔｒａｔｄｕｎｇ ｒａｄｉａｔｉｏｎ［Ｊ］． Ｎｕｃｌｅａｒ
Ｉｎｓｔｒｕｍｅ ｎｔｓ ａｎ ｄ Ｍ ｅｔｈｏｄ ｓ ｉｎ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ， Ｓｅｃｔｉｏｎ Ｂ ： Ｂｅａｍ
Ｉ
ｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓ ｗｉｔｈ Ｍ ａｔｅｒｉａｌｓ ａｎ ｄ Ａｔｏｍｓ， ２００２， １９７（３）： １７９—１８４．
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ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏ ｐｙ ｆｏ ｒ Ｍ ａｒｓ ｓｕｒｆａｃｅ ａｎ ａｌｙｓｉｓ： ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ ａｔ ｓｔａｎｄ－ｏｆｆ
ｄｉｓｔａｎｃｅｓ ａｎ ｄ ｄｅｔｅｃ ｔｉｏｎ ｏｆ ｃｈｌｏｒｉｎｅ ａｎ ｄ ｓｕｌｕｒｆ ｅｌｅｍｅｎｔｓ［Ｊ］
ＳｐｅｃｔｒｏｃｈｉｍｉｃａＡｃｔａＰａｒｔＢ，２００４，５９（９）： １４１３—１４２２．
收稿 日期 ：２００７—０３—０５。
作者 简介 ：
谢承利 （１９８０－－），男 ，博 士研 究生 ，从 事激 光测 量与 诊断 技术 研究 ，
ｃｈｅｎｒｙ＿ｘｉｅ＠ ｓｉｎａ．ｃｏｍ ；
陆继 东（１９５７一），男 ，江 苏常 熟人 ， 博士 生导 师 ，长江 学者 特聘 教
授，研究方向为清洁燃烧理论与技术、热力系统的优化运行 以及激光测
量与 诊 断技术 ：
李 捷 （１９８２－－），男 ，博 士研 究生 ，从 事激 光等 离子 体 的热 物理 机
制研 究 。
（编 辑
王庆 霞 ）
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