[實用新型]在線預測煤炭燃燒后灰渣中鈾含量及煤炭分類控制的裝置

有效

• 申請號: 201520241031.6
• 申請日: 2015-04-20
• 公開（公告）號: CN204740213U
• 公開（公告）日: 2015-11-04
• 發明（設計）人: 衣宏昌;曾志;程建平;朱立;張振華
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01N23/00
• 分類號: G01N23/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張大威

技術領域

本實用新型涉及測量設備技術領域，特別涉及一種在線預測煤炭燃燒后灰渣中鈾含量及煤炭分類控制的裝置。

背景技術

在很多產煤地區，煤與鈾礦石是伴生的，對于鈾含量較高的礦藏，應被作為鈾礦來處理。如果煤中鈾含量較高，開采與應用時若不加以識別與處理，直接燃燒利用，不僅浪費了寶貴的鈾礦資源，也可能對環境造成污染。而另一方面，若煤中鈾元素含量高被作為鈾礦利用，而煤不能被利用，也將是一種浪費，并且煤是一種成分復雜的混合物，很難直接從中有效提取鈾，更容易從煤燃燒后殘留的灰渣中提取鈾元素。還可以進一步根據預測煤灰中放射性含量，將放射性含量超過輻射防護標準的，但不值得提煉鈾的煤，根據煤發熱量的高低決定，發熱量高的煤去利用，其煤渣要采取適當措施存儲，而發熱量低的煤，可以回填到被開采的煤礦中。

實用新型內容

本實用新型的目的旨在至少解決上述技術缺陷之一。

為此，本實用新型的目的在于提出一種在線預測煤炭燃燒后灰渣中鈾含量及煤炭分類控制的裝置。該在線預測煤炭燃燒后灰渣中鈾含量及煤炭分類控制的裝置能夠準確估計出煤炭燃燒后灰渣中鈾含量，根據預測的鈾含量的高低，對煤進行分類，鈾含量低的煤被正常使用，鈾含量高的煤被運輸到專門的處理這類煤的地方加以利用，一般先利用完煤炭的熱量，再從剩余的灰渣中提取鈾，，使資源得到充分的利用，避免資源的浪費。

為達到上述目的，本實用新型的實施例公開了一種在線預測煤炭燃燒后灰渣中鈾含量及煤炭分類控制的裝置，包括：用于承載煤炭的傳送帶；用于測量煤炭灰分與流量的測量裝置；至少一個鈾含量探測器，所述鈾含量探測器設置在所述煤炭的上方或下方，以探測所述煤炭中所發射的與鈾同位素含量相關的射線的強度；屏蔽組件，所述至少一個鈾含量探測器位于所述屏蔽組件內，所述屏蔽組件的開口朝向所述煤炭；以及處理器，所述處理器分別與所述測量裝置和所述鈾含量探測器相連，根據煤炭流量和煤炭中鈾同位素以及其衰變產物發射的伽馬射線的強度確定煤炭中鈾含量，并根據所述煤炭中鈾含量和所述煤炭灰分估計出灰渣中鈾含量，根據所述估計灰渣中鈾含量的高低，輸出煤炭分類存放的控制信號。

根據本實用新型實施例的在線預測煤炭燃燒后灰渣中鈾含量的裝置，可以根據檢測出的煤炭灰分和煤炭中鈾含量準確地預測出煤炭燃燒后灰渣中鈾含量，由此，當灰渣中鈾含量高的煤作為燃料燃燒后，進行灰渣收集，并提取灰渣中的鈾，使資源得到充分的利用，避免資源的浪費。

另外，根據本實用新型上述實施例的在線預測煤炭燃燒后灰渣中鈾含量及煤炭分類控制的裝置還可以具有如下附加的技術特征：

進一步地，所述測量煤炭灰分與流量的測量裝置為基于雙能量伽馬射線透射原理的煤灰分在線測量裝置。

進一步地，所述測量煤炭灰分與流量的測量裝置為非基于雙能量伽馬射線透射原理的灰分儀與皮帶秤。

進一步地，所述至少一個鈾含量探測器設置在所述煤炭的上方或下方，測量所述煤炭中鈾同位素以及其衰變產物所發射的伽馬射線的強度。

進一步地，所述鈾含量探測器為NaI探測器、CsI探測器、BGO探測器或半導體探測器。

進一步地，利用所述雙能量伽馬射線煤灰分在線測量裝置中發射的Cs-137的662keV伽馬射線衰減后射入所述鈾含量探測器，作為所述鈾含量探測器穩定能譜的射線；或者，利用周圍環境或煤炭中的同位素k-40發射的1.46MeV伽馬射線作為所述鈾含量探測器穩定能譜的射線。

進一步地，所述鈾含量探測器包括X射線裝置和X射線探測器，所述X射線裝置發射X射線照射被測煤炭，以激發出所述煤炭中鈾元素的特征X射線，所述X射線探測器測量所述特征X射線的強度。

進一步地，所述處理器通過如下公式計算灰渣中鈾含量，所述公式為：灰渣中鈾含量＝A(煤炭中鈾含量/煤炭灰分)-B，其中A和B為常數，通過樣品標定得到。

本實用新型附加的方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。

附圖說明

本實用新型上述的和/或附加的方面和優點從下面結合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是根據本實用新型一個實施例的在線預測煤炭燃燒后灰渣中鈾含量及煤炭分類控制的裝置的結構框圖。

具體實施方式