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197中国设备工程Engineer ing hina C P l ant中国设备工程 2019.03 （上）近红外光谱技术是一种快速、高效的检测分析技术，其主要是利用近红外光谱对物质基团吸收较强的特性，实现对物质化学和物理特征的定量和定性分析，具有在线检测、检测速度快、不消耗化学试剂、无污染、检测准确度高等优势，现已被广泛应用于煤质检测分析中，并为煤炭行业的良好发展提供了有效的保障作用，因此，探究近红外光谱技术在煤质分析中的应用具有重要的研究意义。
近红外光谱技术在煤质分析中的应用及展望冯利 （黑龙江省煤田地质测试研究中心，黑龙江 哈尔滨 150046）摘要：煤炭是我国最重要的化工能源之一，而煤炭的性能和用途主要是由煤质决定的，因此，准确分析煤质的组成、性质和结构对提高煤炭的使用效率和安全性具有重要的作用。
以往，检测人员对煤质的检测分析多采用三节炉法、空气干燥法、通氮干燥法、高温燃烧中和法、库仑法、艾氏卡法等方法进行，不仅检测操作繁杂、分析速度慢，且难以保证检测结果的准确率。
随着近红外光谱技术的出现和应用，其在煤质检测分析中发挥了良好应用价值。
本文主要简述了近红外光谱技术的概念，分析了近红外光谱技术在煤质分析中的应用现状，最后提出了几点关于近红外光谱技术在煤质分析中的应用展望。
关键词：近红外光谱技术；煤质分析；应用；展望中图分类号：TQ533 文献标识码：A 文章编号：1671-0711（2019）03（上）-0197-031 近红外光谱技术的概念近红外光谱技术是一种利用物质中基团（如N-H、C-H、S-H、O-H、C=C、C=O）对近红外光谱吸收较强的特性，再根据这些有机物质的近红外光谱信息，定性测量和分析其对应物理、化学特征的现代化检测分析技术，该项检测分析技术现已被广泛应用于食品、制药、石油化工生产等多个领域，具有良好的检测分析价值。
资源利用由“资源——产品——废物”的线性模式向“资源——产品——废物——再生资源”的循环模式转变，从而尽可能减少资源的消耗以及环境成本。
煤质在线检测技术发展与应用研究发布时间：2022-08-17T07:52:13.979Z 来源：《中国科技信息》2022年第4月第7期作者：唐晓玉[导读] 随着环境保护重视程度的不断增加，对使用的煤炭质量有更高要求，煤质检测需求量不断提升，煤质唐晓玉国电建投内蒙古能源有限公司内蒙古鄂尔多斯摘要：随着环境保护重视程度的不断增加，对使用的煤炭质量有更高要求，煤质检测需求量不断提升，煤质在线检测技术由于具备实时性强、检测流程简单等优点成为后续煤质检测的重要手段。
文中就对现阶段兴起的天然γ射线测量法、MXRA法（多能X射线吸收法）、NIR法（近红外光谱分析法）、XRF法（X射线荧光法）等技术发展以及现场应用情况进行阐述，以期为后续的煤质在线检测技术应用提供经验借鉴。
关键词：煤质；在线检测；发展分析；工业应用；检测方法1煤质在线检测技术发展分析微波法（无源）由于无放射源，因此现场应用过程中不涉及到放射源许可、管理等多方面问题，后期的应用成本更低。
现阶段常用的无源检测方法有天然γ射线测量法、MXRA法（多能X射线吸收法）、NIR法（近红外光谱分析法）、XRF法（X射线荧光法）等。
1.1天然γ射线测量法发展分析在煤岩体甚至地表土壤中均存在有一定的放射性元素，煤炭中放射性元素多集中在矿物中（灰分），而煤炭中的挥发分以及固定碳等有机质中一般不含有放射性元素。
因此，对于一定质量的煤炭而言，含有的灰分含量越高则放射性越大。
天然γ射线可表征灰分中放射性，因此采用相关仪器对原煤中天然γ射线进行测定即可掌握煤体中灰分含量。
1.2 MXRA法发展分析MXRA法通过电子轰击金属靶产生人工射线，利用煤中各元素对人工射线能量敏感性差异实现对煤体中Si、C、Al、Ca、FeS等元素成分进行分析。
通过增加能量区间范围可减少测量误差，具体MXRA法检测技术原理，如图1所示。
图1MXRA法检测技术原理该技术方法采用人工射线，现场无放射源，同时引入多能量人工射线可构建多远混合模型，从而降低煤体中高Z元素对灰分检测结果影响。
分析媒质新手段:红外线测量原理来源：互联网引言目前，快速分析煤质的方法主要有活化中子法、电容法、微波法和双能，射线衰减法等。
这些方法具有一定的优点，能快速分析燃煤成分，但是它们只能对燃煤的一个或几个指标进行测量，且具有一定的放射危险性。
利用红外线测量原理分析煤质是目前快速分析煤质的一种新手段。
它能快速准确地对燃煤进行全面的分析，而且具有样品准备时间短、信噪比高、非破坏性、能在非接触的条件下进行测量及无放射性等优点，是煤质快速分析技术的一个研究热点。
一、原理1.1基本原理通过中红外MIH(middleinfrared)透射方式获得的四种煤样光谱图如图1所示。
在有机物及部分无机物分子中，化学键结合的各种集团(如C=C、N=C、O=C、0=H、N=H)的运动(伸缩、振动、弯曲等)都有它固定的振动频率。
当受到红外线照射时，分子被激发而产生振动，同时光的一部分能量被吸收，测量其吸收光可以得到复杂的图谱，这种图谱包含了被测物质的特征信息。
被测物质的每一种成分都有特定的吸收特性，就像每一个人都有唯一的指纹。
通过图谱解析，可以获得这种成分的含量。
燃煤的某一种成分含量越高，对特定波长的红外光吸收能力就越强。
收能力就越强。
图1主要描述了四种煤样的三种主要无机物和有机物(芳香族、脂肪氢、甲基或经基)在所对应波长处不同的吸收特性。
其中T为透射率，log(1/T)是获得透射率的方式。
傅里叶变换光谱技术可以保证信号的稳定性，减轻传统红外测量所遇到的噪声干扰问题；而相对于单色光，干涉光更能测量煤粉中的各种成分含量。
所以，对煤质的红外光谱分析是以傅里叶变换红外光谱干涉仪(FT-MIR)为基础的。
傅里叶变换漫反射红外干涉光谱仪分析煤质成分装置如图2所示。
1.2测量原理试验中燃煤样本的选择要具有一定的代表性，燃煤的来源必须覆盖一个地区的多个火电厂或多个煤矿。
通常红外线定量分析技术需要几十个甚至上百个燃煤样品，建立预测模型的步骤如图3所示。
在煤质分析中的近红外光谱技术应用分析摘要：煤炭具有广泛的用途，其质量的优劣会直接影响煤炭的使用情况，在实际生产、运输和使用阶段，均需要对各项指标进行检测。
本文主要论述了煤质分析中的近红外光谱技术具体应用，节省了大量检测费用，提高了工作效率，优化了操作程序，非常适合在煤质分析工作中大范围使用。
关键词：煤质分析；近红外光谱技术；应用引言：煤炭是一种深埋地下的固体可燃性矿物，并且储量丰富，是不可替代的能源之一，在漫长的形成过程中，因为所处环境条件的差异，导致煤炭质量参差不齐，因此，分析煤炭至关重要，需要对煤炭进行检测，深入分析煤炭的质量，用来确定煤炭的用途和售价。
1.近红外光谱技术在煤质分析中的应用现状该技术可以监测出煤炭中的全硫、水分、工业分析等重要指标。
水分属于煤质分析的主要指标，水分越多，煤炭的质量越差，创建光谱数据分析模型，将主成分作为输入神经元，得出水分检测结果。
硫元素会对环境造成破坏，在燃烧之后，会产生二氧化硫与三氧化硫等有害物质，需准确检测出煤炭中的硫元素含量，这项技术可以准确测算出煤炭中的有机质含量，相比于传统方法更具优势。
1.煤质分析中的近红外光谱技术具体应用1.水分检测若煤中含有过高的水分，则无用成分越多，对正常使用有着重要的影响，传统的检测方法具有检测时间长、重复性差的缺点。
搭建测定模型，建立回归方程，预测值与人工化验值的系数达到0.97，定制标准差为0.46，完全符合国际规定标准，并被广泛使用在实际生产中，另一种方法是组建BP神经网络模型，以预测水分[1]。
1.全硫检测硫是一种有害元素，无论炼焦、气化和燃烧都有害，有害物质进入到大气之中，会污染环境，和空气中的水蒸气融合变为硫酸蒸汽，随着雨水落到地面上，会出现腐蚀情况。
旧的测定方式有艾氏卡法、库伦法与燃烧中和法。
艾氏卡法的耗时较长，测试过程非常繁琐，同时，需要加入各种高危险试剂，反应过程较为复杂，会受到多种外界因素影响，而库伦法和燃烧法要用到很多的化学物质，会对环境产生较大的污染。
近红外光谱技术在煤质分析中的应用作者：聂瑞霞来源：《今日自动化》2020年第07期[摘要 ]本文論述了在煤质分析技术中应用近红外光谱分析的状况，为合理地在煤质技术中便用近红外光谱分析提供了一定的见解。
[关键词]近红外光谱分析;煤质分析技术;应用[中图分类号]TQ533;O657.33 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2020）07–00–03[Abstract]This article discusses the application of near-infrared spectroscopy in coal quality analysis technology， and provides some insights for the rational use of near-infrared spectroscopy in coal quality analysis technology.[Keywords]near infrared spectroscopy analysis; coal quality analysis technology; application由于煤炭是我国最重要的化工能源之一，而煤炭的性能和用途主要是由煤质决定的，因此，准确分析煤质的组成、性质和结构对提高煤炭的应用能力非常必要。
对云煤质分析多采用三节炉法、空气干燥法、通氮干燥法、高温燃烧中和法、库仑法以及艾氏卡法等方法进行，不仅检测操作繁杂、分析速度慢，而且难以保证检测结果的准确率。
近红外线光谱是波长在780～2526 nm的电磁波。
其是一种效率较高的快速分析技术。
而且在20世纪90年代近红外光谱分析就开始进行应用。
近红外光谱分析根据LambertBee：定律，在一定的波长范围内，对特定的原子均有其对应的特征吸收，而且能利用原子浓度与吸光度的关系计算出相应原子的含量。
诸如C-H、O-H、N-H、S-H等吸收谱带对应含有的氢基团，其可对基频振动的倍频和组合频进行吸收。
论近红外光谱技术在煤质检测分析中的应用发布时间：2022-06-14T08:26:16.309Z 来源：《新型城镇化》2022年12期作者：朱金刚1 刘学良2 康皓月2[导读] 近红外光谱技术是一种快速、高效的检测分析技术，其主要是利用近红外光谱对物质基团吸收较强的特性，实现对物质化学和物理特征的定量和定性分析，具有在线检测、检测速度快、不消耗化学试剂、无污染、检测准确度高等优势，现已被广泛应用于煤质检测分析中，并为煤炭行业的良好发展提供了有效的保障作用，因此，探究近红外光谱技术在煤质分析中的应用具有重要的研究意义。
本文就此展开了论述，以供参阅。
朱金刚1 刘学良2 康皓月21新疆维吾尔自治区煤炭煤层气测试研究所新疆乌鲁木齐 8300002新疆工程学院新疆乌鲁木齐 830023摘要：近红外光谱技术是一种快速、高效的检测分析技术，其主要是利用近红外光谱对物质基团吸收较强的特性，实现对物质化学和物理特征的定量和定性分析，具有在线检测、检测速度快、不消耗化学试剂、无污染、检测准确度高等优势，现已被广泛应用于煤质检测分析中，并为煤炭行业的良好发展提供了有效的保障作用，因此，探究近红外光谱技术在煤质分析中的应用具有重要的研究意义。
本文就此展开了论述，以供参阅。
关键词：近红外光谱技术；煤质检测；应用引言煤炭是化石能源中十分重要的一种，是动力燃料、炼焦以及在炼钢方面的重要原材料，煤质的好坏直接决定了煤炭的具体用途。
煤炭的形成过程是复杂的生物化学过程以及物理化学变化长期形成的一种可燃性的矿物质。
因为所处的环境有一定的差异，煤炭形成之后会出现质量良莠不齐的现象。
我国的煤炭资源十分丰富，随着科学技术以及经济的快速发展，煤炭汽化的技术也在不断的完善，并且得到了较为广泛的应用，煤炭的使用是人们生活中所必须的能源之一，因此煤炭质量的好坏对它的实际使用显现出十分重要的地位。
1近红外光谱技术在煤质检测分析中的应用1.1水分检测水分和挥发分是煤质分析的重要指标。
工业技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald100煤炭是古代植物埋藏在地下经历了复杂的生物化学和物理化学变化逐渐形成的固体可燃性矿物。
在形成过程中由于所处环境等条件不同，造成煤炭的质量参差不齐。
煤炭是一种重要的化石能源，可用作动力燃料、炼钢原料等，煤炭的用途取决于煤质的好坏。
一方面由于煤炭储量巨大，加之科学技术的飞速发展，煤炭汽化等新技术日趋成熟，并得到广泛应用，煤炭必将成为人类生产生活中无法替代的能源之一，所以煤炭质量的好坏对于其使用情况尤为重要。
另外，在煤炭的生产与销售过程中，供需双方需要对煤炭进行检测，进而对煤炭的质量进行综合分析，以准确设定煤炭的用途与售价。
所以，对煤质进行分析非常重要。
1 近红外光谱分析技术在煤质分析中的应用现状近红外光谱分析技术可用于对煤炭的水分、全硫、氢含量、工业分析、发热量等指标进行检测。
水分是煤质分析的重要指标，煤炭中的水分含量越多，煤炭的质量就越差，应用近红外光谱分析技术可组建主成分的近红外光谱数据分析模型，将主成分当作BP神经网络模型的输入神经元，进而对煤炭中的水分进行检测。
硫是一种有害物质，燃烧过程中会产生二氧化硫与三氧化硫等污染空气的有害气体，应用近红外光谱分析技术可快速检测出煤炭中硫元素的含量，准确度高。
氢是煤炭中有机质的主要成分，应用近红外光谱分析技术对煤炭中的氢含量进行检测，其精密度高于国家标准中DOI：10.16660/ k i.1674-098X.2015.34.100近红外光谱分析技术在煤质分析中的应用陈民(安徽省地质矿产勘查局325地质队 安徽淮北 235000)摘 要：随着社会的发展，煤炭逐步应用于生产生活的方方面面，煤炭的煤质好坏对于煤炭的使用情况起着决定性作用。
在煤炭的生产、流通与应用过程中，一般要对其水分、全硫、氢含量、工业分析、发热量等指标进行检测。
针对传统煤质分析方法检测成本高、工作效率低、后续处理复杂等问题，该文介绍了近红外光谱技术在煤质分析方面的研究现状以及应用的方法效果。
红外光谱吸收气体检测技术在煤矿生产中的应用我国是世界上产煤大国，同时也是煤矿安全生产形势最为严峻的国家之一。
在煤矿事故的防治工作中，CH4、CO2、CO是主要的监测对象。
为了预防与控制事故的发生，最大限度地减少人员伤亡事故，在线实时准确的监测CH4、CO2、CO浓度已成为客观需求。
随着光谱吸收技术的发展，红外光谱吸收技术在气体检测方面的优势日益凸显。
红外光谱吸收技术是目前一种比较先进的分析技术，具有快速、准确、稳定性好等特点。
基于此技术的CH4、CO2、CO传感器具有检测精度高、响应速度快、检测范围广、性能稳定、不受检测环境中其他气体的感染、无有害气体中毒现象、寿命长等特点，越来越受到煤矿及其他工业安全领域的青睐。
一、CH4、CO2、CO的红外吸收光谱气体的特征吸收与光的波长有关，即气体对光的波长有选择性。
在被测气体的光吸收过程中，不同的气体物质体现出不同的吸收峰和不同的吸收谱，其决定了用气体光谱吸收法测量的选择性和鉴别性。
以CH4为例，红外光谱吸收检测技术选取的CH4气体特征吸收谱线位于中红外区域，即3.31μm处。
图2、CH4在中、近红外区域的吸收光谱图图3、常见气体的红外吸收光谱图表1、CH4、CO2、CO的红外特征吸收波长二、红外光谱吸收气体检测技术的优缺点1、优点1）检测精度高。
红外检测和光干涉检测都是通过光对气体物理量进行检测，不受气体流速的影响。
2）量程范围宽。
可高精度的检测0~100%的CH4、CO2、CO气体。
而催化燃烧式传感器一般只能检测0~4%左右。
3）反应灵敏度高。
同一环境下相应速度明显快于催化燃烧式传感器。
由于催化燃烧式传感器工作过程中要消耗CH4气体，在低流速状态下灵敏度会明显低于非分光红外光谱吸收检测法。
4）选择性好。
对于混合气体检测时，各种气体吸收各自对应频率的特征频率光谱，是互相独立、互不干扰的。
这位混合气体中某种特定气体浓度的检测提供了条件。
2、缺点红外光谱吸收气体检测技术在工程实践中也发生了一些问题，例如红外甲烷传感器的特征吸收峰在3.31μm处，而该区域同时也存在相关烷烃类气体的吸收峰；由于红外灯发出的光源是连续光谱，滤光片在3.31μm处的滤波响应特性，会导致其他气体吸收峰波长的光进入测量系统，以致产生误差。
煤质内部成分的近红外光谱定量检测和分析研究煤作为一种重要的化石原料，使用范围很广，决定其具体用途的依据就是煤质的优劣，所以提高对煤质分析的准确性相当重要。
目前现代煤质分析的发展是以快速煤质分析法为主要方向，因此具有高效性和快速性的近红外光谱技术被广泛应用。
本文基于近红外光谱技术对煤质内部成分的定量检测进行简要分析和研究。
标签：煤质成分；近红外光谱；定量检测；分析煤炭是炼焦、动力燃料以及炼钢方面的主要原材料。
煤炭是经过漫长且复杂的一系列物理化学和生物化学变化过程后形成的一种具有可燃性的矿物质，由于形成环境存在一定的差异性，形成的煤炭质量也各不一样，因此对煤质进行快速准确的检测是有一定的必要性的。
一、近红外光谱分析技术原理近红外光属于一种电磁波，其波长处于中红外区和可见区之间。
近红外光波长处于780—1100nm之间被划分为短波近红外区，波长处于1100—2526nm之间被划分为长波近红外区，被检测物品无论是液体样本还是固体样本，其内部成分都包含O-H，S-H，N-H和C-H等官能团，由于近红外光谱穿透能力很强，通过对含基团产生合频与倍频吸收带对物质内部成分进行分析，样品会选择性吸收频率不同的近红外光，检测过程中部分光线在某些波长范围内会发生一定变化，随后反射出的红外光线就能反映出有机物分子和结构的相关信息，最后对光线的光密度进行分析就能得出改成分的含量。
二、煤样的采集在对煤进行漫反射光谱的采集过程当中，由与煤的品质气态、液态的物质相比较具有不均匀的特征，所以，在对煤样的采集前期就显得至关重要，在特定量的煤当中去取出一小部分有代表性的总样，有效的保证一定量的煤质量的过程。
煤质的这种不均匀性决定了所采集的这批煤量不可能完全相同，只能确保在一定范围内，尽可能地接近特定量的全部煤的平均质量，不至于偏离总体的方向。
只有确定了采样方法，才能进一步的建立采样系统性的方案。
三、煤样的制备制样工序主要有五种：破碎、筛分、混合、缩分和干燥。
