燃煤电厂中入炉煤的在线检测是燃烧优化和调整、实现节能减排的重要途径。本项目针对激光诱导击穿光谱(Laser-Induced Breakdown Spectroscopy,LIBS)技术应用于煤粉颗粒流直接检测的关键科学问题。研究不同颗粒流流束状态(颗粒质量流量和流束直径)下煤粉颗粒的激发特性,获得可以确保煤粉颗粒流稳定激发和等离子体信号有效收集的关键参数和光学结构;研究煤粉颗粒与激光的相互作用过程和等离子体特性,揭示煤粉颗粒流与脉冲激光相互作用机制及其所产生的等离子体时空演化机制;考察关键测试参数和煤粉特性等对激光等离子体特性的影响规律,建立有效光谱数据提取和优化方法,获得稳定的煤粉颗粒流等离子体光谱数据。通过本项目的研究,可揭示脉冲激光与煤粉颗粒流的相互作用机制,掌握煤粉颗粒流的激光诱导击穿光谱特性及其测量方法,为发展基于LIBS技术的入炉煤多组分在线同步检测技术提供理论依据和实验基础。
英文主题词coal particles flow;Laser-Induced Breakdown Spectroscopy;plasma characteristics;interaction mechanism;spectral data extration