火电厂入厂煤与入炉煤的煤质监测工作直接关系到电站锅炉运行的安全性及经济性。煤中主量元素(C、H、O、N、S)的含量可用来计算煤的燃烧热、理论燃烧温度和燃烧产物的组成及热平衡,是锅炉热力计算、燃烧调整等方面都必不可少的依据之一。 传统的煤质测量方法通常是进行离线测量,这种测量方法不能及时地反映送入炉膛的煤质的情况,远远不能满足锅炉燃烧调整和事故分析的需要,带有很大的局限性。本文对目前典型的快速元素测量技术进行了介绍,提出了一种新的方法--激光诱导击穿光谱法(LIBS)--用于煤质快速测量。 本文首先介绍了激光诱导击穿光谱法的基本原理和主要特点,并对光谱定量分析模型进行了分析评述,详细描述了实验工作中搭建的激光诱导击穿光谱实验系统。 选取粉状固体作为实验样品,对自己专门搭建的LIBS系统的重复性进行了研究。探索了将LIBS用于样品分析时的最佳实验条件,研究了入射激光能量、激光脉冲聚焦位置和延迟时间选取对LIBS信号强度的影响。 对应用化学试剂配制的模拟煤样和所选煤样进行了实验,得到了煤样的光谱图,先对光谱图进行定性分析并和谱线数据库进行匹配,得到了定性分析结果,通过建立了相应分析元素的定标曲线,对未知煤样进行了测量。针对LIBS实验中没有探测到S的谱线,利用化学试剂配制样品对S元素进行了定量实验分析,并得到了该实验条件下S的检出限。将定量分析结果与传统方法进行比较,表明LIBS测量结果与传统方法的结果吻合较好,证实了LIBS方法的可行性。 最后,对全文进行了总结,并对LIBS方法用于煤质快速测量提出了展望。