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飞灰含碳量是评价燃煤电厂锅炉运行效率和燃料利用率的主要参数之一,代表了锅炉机械未完全燃烧损失的大小。飞灰含碳量快速、精确检测有助于及时了解锅炉运行情况,从而对调整风煤比、煤粉细度等做出正确指导,降低机械未完全燃烧损失,提高能源利用率,保障电厂运行的稳定性和经济性。传统的飞灰含碳量在线检测方法主要是失重法和微波法。失重法测量结果虽然精确,但是周期长,机械部件多,长期运行的可靠性较差。微波法作为传统的飞灰含碳量在线测量装置,虽然弥补了失重法测量周期长的缺点,但是其对煤种适应性差,测量结果稳定性有待提高。因此,如何能在满足飞灰含碳量在线检测的基础上,提高测量结果的准确性和稳定性,是该领域亟待解决的热点问题之一。本学位论文利用激光诱导击穿光谱这一新型的原子发射光谱技术检测燃煤电厂飞灰含碳量,在国内外学者的研究基础上,深入研究激光与飞灰样品之间的作用过程,分析飞灰等离子体时间演化特性,掌握实验参数优化方法。本论文以飞灰颗粒流为研究对象,首先研究了颗粒流中无效光谱的真实来源,并建立识别颗粒流中无效数据的方法模型。其次,针对LIBS作用于颗粒流得到的光谱数据不稳定性因素进行分析,着重研究了飞灰颗粒流中元素光谱强度与颗粒粒径之间的关系,并且建立粒径效应的修正模型,为提高颗粒流光谱数据稳定性和有效性提供了优化实验条件依据。最后针对LIBS检测飞灰含碳量的光谱数据中Fe247.98 nm和C 247.86 nm谱线干扰问题进行深入研究,提出利用无干扰的Fe谱线强度扣除C-Fe谱线重叠峰中的Fe 247.98 nm谱线强度来对C 247.86 nm谱线强度进行修正,并且建立飞灰未燃碳含量修正模型,以降低谱线干扰对飞灰含碳量测量精确度影响,最终达到提高飞灰含碳量测量精确度的目的。最后,对全文进行了总结概括,并对激光诱导击穿光谱技术应用于飞灰颗粒流在线测量进行展望。