CN204740213U - 在线预测煤炭燃烧后灰渣中铀含量及煤炭分类控制的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种在线预测煤炭燃烧后灰渣中铀含量及煤炭分类控制的装置，包括：用于承载煤炭的传送带；用于测量煤炭灰分与流量的测量装置；铀含量探测器，以探测煤炭中所发射出的与铀同位素含量相关的射线的强度；屏蔽组件，铀含量探测器位于屏蔽组件内，屏蔽组件的开口朝向所述煤炭；处理器，根据煤炭流量和煤炭中所发射出的与铀同位素含量相关的射线的强度确定煤炭中铀含量，并根据煤炭中铀含量和煤炭灰分估计出灰渣中铀含量。根据本实用新型的装置，能够准确估计出煤炭燃烧后灰渣中铀含量的高低，对煤炭加以分类存放，区别应用。由此，分类存放可使资源得到充分的利用，避免资源的浪费，也防止含铀量高的煤渣污染环境。

Description

在线预测煤炭燃烧后灰渣中铀含量及煤炭分类控制的装置

技术领域

本实用新型涉及测量设备技术领域，特别涉及一种在线预测煤炭燃烧后灰渣中铀含量及煤炭分类控制的装置。

背景技术

在很多产煤地区，煤与铀矿石是伴生的，对于铀含量较高的矿藏，应被作为铀矿来处理。如果煤中铀含量较高，开采与应用时若不加以识别与处理，直接燃烧利用，不仅浪费了宝贵的铀矿资源，也可能对环境造成污染。而另一方面，若煤中铀元素含量高被作为铀矿利用，而煤不能被利用，也将是一种浪费，并且煤是一种成分复杂的混合物，很难直接从中有效提取铀，更容易从煤燃烧后残留的灰渣中提取铀元素。还可以进一步根据预测煤灰中放射性含量，将放射性含量超过辐射防护标准的，但不值得提炼铀的煤，根据煤发热量的高低决定，发热量高的煤去利用，其煤渣要采取适当措施存储，而发热量低的煤，可以回填到被开采的煤矿中。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一。

为此，本实用新型的目的在于提出一种在线预测煤炭燃烧后灰渣中铀含量及煤炭分类控制的装置。该在线预测煤炭燃烧后灰渣中铀含量及煤炭分类控制的装置能够准确估计出煤炭燃烧后灰渣中铀含量，根据预测的铀含量的高低，对煤进行分类，铀含量低的煤被正常使用，铀含量高的煤被运输到专门的处理这类煤的地方加以利用，一般先利用完煤炭的热量，再从剩余的灰渣中提取铀，，使资源得到充分的利用，避免资源的浪费。

为达到上述目的，本实用新型的实施例公开了一种在线预测煤炭燃烧后灰渣中铀含量及煤炭分类控制的装置，包括：用于承载煤炭的传送带；用于测量煤炭灰分与流量的测量装置；至少一个铀含量探测器，所述铀含量探测器设置在所述煤炭的上方或下方，以探测所述煤炭中所发射的与铀同位素含量相关的射线的强度；屏蔽组件，所述至少一个铀含量探测器位于所述屏蔽组件内，所述屏蔽组件的开口朝向所述煤炭；以及处理器，所述处理器分别与所述测量装置和所述铀含量探测器相连，根据煤炭流量和煤炭中铀同位素以及其衰变产物发射的伽马射线的强度确定煤炭中铀含量，并根据所述煤炭中铀含量和所述煤炭灰分估计出灰渣中铀含量，根据所述估计灰渣中铀含量的高低，输出煤炭分类存放的控制信号。

根据本实用新型实施例的在线预测煤炭燃烧后灰渣中铀含量的装置，可以根据检测出的煤炭灰分和煤炭中铀含量准确地预测出煤炭燃烧后灰渣中铀含量，由此，当灰渣中铀含量高的煤作为燃料燃烧后，进行灰渣收集，并提取灰渣中的铀，使资源得到充分的利用，避免资源的浪费。

另外，根据本实用新型上述实施例的在线预测煤炭燃烧后灰渣中铀含量及煤炭分类控制的装置还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，所述测量煤炭灰分与流量的测量装置为基于双能量伽马射线透射原理的煤灰分在线测量装置。

进一步地，所述测量煤炭灰分与流量的测量装置为非基于双能量伽马射线透射原理的灰分仪与皮带秤。

进一步地，所述至少一个铀含量探测器设置在所述煤炭的上方或下方，测量所述煤炭中铀同位素以及其衰变产物所发射的伽马射线的强度。

进一步地，所述铀含量探测器为NaI探测器、CsI探测器、BGO探测器或半导体探测器。

进一步地，利用所述双能量伽马射线煤灰分在线测量装置中发射的Cs-137的662keV伽马射线衰减后射入所述铀含量探测器，作为所述铀含量探测器稳定能谱的射线；或者，利用周围环境或煤炭中的同位素k-40发射的1.46MeV伽马射线作为所述铀含量探测器稳定能谱的射线。

进一步地，所述铀含量探测器包括X射线装置和X射线探测器，所述X射线装置发射X射线照射被测煤炭，以激发出所述煤炭中铀元素的特征X射线，所述X射线探测器测量所述特征X射线的强度。

进一步地，所述处理器通过如下公式计算灰渣中铀含量，所述公式为：灰渣中铀含量＝A(煤炭中铀含量/煤炭灰分)-B，其中A和B为常数，通过样品标定得到。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型一个实施例的在线预测煤炭燃烧后灰渣中铀含量及煤炭分类控制的装置的结构框图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。

以下结合附图描述根据本实用新型实施例的在线预测煤炭燃烧后灰渣中铀含量的装置及煤炭灰分的测量设备。

图1是根据本实用新型一个实施例的在线预测煤炭燃烧后灰渣中铀含量及煤炭分类控制的装置的结构框图。如图1所示，根据本实用新型一个实施例的在线预测煤炭燃烧后灰渣中铀含量及煤炭分类控制的装置100，包括：传送带110、测量装置120、至少一个铀含量探测器130、屏蔽组件140和处理器150。

其中，传送带110用于承载煤炭。测量装置120用于测量煤炭灰分与流量。铀含量探测器130设置在煤炭的上方或下方，以探测煤炭中所发射的与铀同位素含量相关的射线的强度。铀含量探测器130位于屏蔽组件140内，屏蔽组件140的开口朝向煤炭。处理器150分别与测量装置120和铀含量探测器130相连，根据煤炭流量和煤炭中铀同位素以及其衰变产物发射的伽马射线的强度确定煤炭中铀含量，并根据煤炭中铀含量和煤炭灰分估计出灰渣中铀含量，根据所述估计灰渣中铀含量的高低，输出煤炭分类存放的控制信号。

由于传送带110上煤炭的流量是变化的，流量的高低也将影响铀含量探测器130所测得的伽马射线强度，煤炭流量越高，所测量的射线强度也越大，因此，在利用铀含量探测器130测量伽马射线强度的同时利用测量装置120测量出煤炭流量与灰分，从而，处理器150可以准确、实时地测量出煤炭中铀的含量。

屏蔽组件140用于屏蔽铀含量探测器130探测到除煤炭以外其它地方的射线，从而保证铀含量探测器130测量的煤炭中铀同位素以其衰变产物发射的伽马射线的强度更加准确可靠。作为一个具体的例子，屏蔽组件140例如包括边框和底盖，诸如没有顶盖的盒子。即通过屏蔽组件140屏蔽了来自于外界的射线，保证铀含量探测器130测量到的尽可能的是煤炭中铀同位素以其衰变产物发射的伽马射线的强度，而尽可能地减少或者避免探测到射线存在其它环境的干扰，不受外界射线影响。

测量装置120为但不限于基于双能量伽马射线透射原理的煤灰分在线测量装置。当然，测量煤炭灰分与流量的测量装置120也可以为非基于双能量伽马射线透射原理的灰分仪与皮带秤。

在本实用新型的一个实施例中，至少一个铀含量探测器130设置在煤炭的上方或下方，用于测量煤炭中铀同位素以及其衰变产物所发射的伽马射线的强度。其中，铀含量探测器为但不限于：NaI探测器、CsI探测器、BGO探测器或半导体探测器。

在本实用新型的一个实施例中，可利用所述双能量伽马射线煤灰分在线测量装置中发射的Cs-137的662keV伽马射线衰减后射入铀含量探测器，作为铀含量探测器稳定能谱的射线；或者，利用周围环境或煤炭中的同位素k-40发射的1.46MeV伽马射线作为所述铀含量探测器稳定能谱的射线。

在本实用新型的一个实施例中，铀含量探测器130例如包括：X射线装置和X射线探测器，X射线装置发射X射线照射被测煤炭，以激发出煤炭中铀元素的特征X射线，X射线探测器测量特征X射线的强度。

在本实用新型的一个实施例中，处理器150通过如下公式计算灰渣中铀含量，该公式为：灰渣中铀含量＝A(煤炭中铀含量/煤炭灰分)-B，其中A和B为常数，通过样品标定得到。

需要说明是，由于传送带上煤炭的流量是变化的，流量的高低也将影响铀含量探测器所测得的伽马射线强度，煤炭流量越高，所测量的射线强度也越大，因此，在利用铀含量探测器测量伽马射线强度的同时利用流量检测装置同时测量出煤炭流量，可以准确测量出煤炭中铀的含量。另外，在测量出煤炭的流量之后，可以根据探测器6检测到的煤炭3的放射性得到煤炭的灰分。然后，根据煤炭的灰分和煤炭中铀含量得到煤炭燃烧后灰渣中铀含量。

根据本实用新型实施例的在线预测煤炭燃烧后灰渣中铀含量的装置，可以根据检测出的煤炭灰分和煤炭中铀含量准确地预测出煤炭燃烧后灰渣中铀含量，由此，当灰渣中铀含量高的煤作为燃料燃烧后，进行灰渣收集，并提取灰渣中的铀，使资源得到充分的利用，避免资源的浪费。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (7)

1.一种在线预测煤炭燃烧后灰渣中铀含量及煤炭分类控制的装置，其特征在于，包括：

用于承载煤炭的传送带；

用于测量煤炭灰分与流量的测量装置；

至少一个铀含量探测器，所述铀含量探测器设置在所述煤炭的上方或下方，以探测所述煤炭中所发射的与铀同位素含量相关的射线的强度；

屏蔽组件，所述至少一个铀含量探测器位于所述屏蔽组件内，所述屏蔽组件的开口朝向所述煤炭；以及

处理器，所述处理器分别与所述测量装置和所述铀含量探测器相连，根据煤炭流量和煤炭中铀同位素以及其衰变产物发射的伽马射线的强度确定煤炭中铀含量，并根据所述煤炭中铀含量和所述煤炭灰分估计出灰渣中铀含量，根据所述估计灰渣中铀含量的高低，输出煤炭分类存放的控制信号。

2.根据权利要求1所述的在线预测煤炭燃烧后灰渣中铀含量及煤炭分类控制的装置，其特征在于，所述测量煤炭灰分与流量的测量装置为基于双能量伽马射线透射原理的煤灰分在线测量装置。

3.根据权利要求1所述的在线预测煤炭燃烧后灰渣中铀含量及煤炭分类控制的装置，其特征在于，所述测量煤炭灰分与流量的测量装置为非基于双能量伽马射线透射原理的灰分仪与皮带秤。

4.根据权利要求1-3任一项所述的在线预测煤炭燃烧后灰渣中铀含量及煤炭分类控制的装置，其特征在于，

所述至少一个铀含量探测器设置在所述煤炭的上方或下方，测量所述煤炭中铀同位素以及其衰变产物所发射的伽马射线的强度。

5.根据权利要求1-3任一项所述的在线预测煤炭燃烧后灰渣中铀含量及煤炭分类控制的装置，其特征在于，所述铀含量探测器为NaI探测器、CsI探测器、BGO探测器或半导体探测器。

6.根据权利要求2所述的在线预测煤炭燃烧后灰渣中铀含量及煤炭分类控制的装置，其特征在于，

利用所述基于双能量伽马射线透射原理的煤灰分在线测量装置中发射的Cs-137的662keV伽马射线衰减后射入所述铀含量探测器，作为所述铀含量探测器稳定能谱的射线； 或者，利用周围环境或煤炭中的同位素k-40发射的1.46MeV伽马射线作为所述铀含量探测器稳定能谱的射线。

7.根据权利要求1所述的在线预测煤炭燃烧后灰渣中铀含量及煤炭分类控制的装置，其特征在于，所述铀含量探测器包括X射线装置和X射线探测器，所述X射线装置发射X射线照射被测煤炭，以激发出所述煤炭中铀元素的特征X射线，所述X射线探测器测量所述特征X射线的强度。