用微波法测量煤炭中水分.doc

用微波法测量煤炭中水分含量

内容摘要:微波技术可用于测量各种材料的水分。本文利用波长为3cm的微波测量了煤炭含水量。测量微波通过已知含水量的煤粉后的衰减量，标定了煤粉中含水量与微波衰减量的关系曲线；并以此为标准测量了阳泉煤矿提供的煤的含水量。实验结果表明：只需要测量微波功率衰减量，便可实现对煤炭含水量的测量。

关键词:煤炭粉末微波衰减法水分含量

Usemicrowavemethodformeasuringthecoalwatercontent

Abstract:Microwavetechnologycanbeusedformeasuringvariousmaterialofmoisture.Thisarticleusethemicrowavewavelengthfor3cmmeasured:microwavethroughafterthemoisturecontentofcoalknownquantity,calibrationtheattenuationofcoalmoisturecontentandmicrowaveattenuationamountofrelationcurves;Accordingtothestandardmeasurementofyangquancoalminecoalmoisturecontent,provideexperimentalresultsshowthat:onlyneedtomeasurethemicrowavepower,canachieveattenuationquantityofcoalmoisturemeasurement

Keyword:CoalpowderMicrowaveattenuationmethodMoisturecontent

1引言

1.1课题研究背景和意义
随着中国煤炭工业可持续发展政策措施试点在山西的启动，标志着山西将会成为中国实施“煤炭新政”的“样板”，做好山西试点，将对中国煤炭工业改革起着非同寻常的作用。山西是中国的煤炭大省，有着丰富的矿产资源，但是因煤炭所带来的地质灾害、生态环境、水资源污染等一系列不利因素也很多。如何破解这样的难题，学校科研机构应投入自己的力量。①煤质分析中，煤的水分作为不同基础煤质分析结果换算的基础数据;②煤中水分可作为煤质加工利用时加氢液化、加氢气化的供养体;③煤中水分对其加工利用、贸易和储运都有很大影响,煤中水分高会影响燃烧稳定性和热传导。炼焦中水分高会降低焦炭产率,而且由于水分大量蒸发带走热量而延长焦化周期。煤炭贸易中,煤的水分是一个重要的计质计量指标;④煤炭中水分对煤的氧化、蓄热和散热过程都有一定的影响,是研究煤自燃、煤矿火灾防治的重要因素。基于以上原因，我们通过对煤炭水分的研究，得出微波和煤炭中水分的关系，来更好的利用煤炭资源有着非常重要的作用和意义[1]。

1.2课题研究现状
随着科学技术的不断发展，水分测量技术的理论和实践取得了进展，研制出了少量的间断式和连续式水分计，应用于实验室和工业部门[2]。近年来，随着经济的发展，对水分计的需求增多，世界各国研制开发了各种水分计。我国近年来也已有60多个单位从事这方面的研究开发工作，研制了各类水分计，并朝着智能化方向发展，有的产品已接近和达到国外先进产品水平。微波水分计在五十年代初问世，工作原理是针对微波能量的吸收或微波空腔谐振频率随水分变化而制成。它被应用于造纸、纺织、水材、石油、粮食等行业的在线测量[3]。日本已有数家企业研制了微波吸收式，谐振式等方式的微波水分计，分别用于各行各业我国也已有几家研制，主要用来测油中水、浆纱回潮率和织物含水率等。其一般精度为1～2%，表6示出了日本和我国代表产品的主要性能与特点。

表一：微波水分计的性能和特点
厂家产品型号与名称主要性能与特点(株)地峰电机制作社（日）UAM-100数字式微波谐振在线水分子计测量范围：0-40%（随样品），精度±0.1%，响应时间0.5秒，可测粉粒体和纸张等，可构成数控系统数显-记录流体工业（株）（日）微波吸收式水分子计精度0.2%，带微机，10秒内数显水分值，密度（25种数据），操作简便可测液体粉粒体，乳制品等上海无线电26厂（中）微波石油含水率测量传感器
（基于微波反射理论）整个传感器安装在一个改装的截止阀上，能方便的接入输管道进行在线测量，系统误差约2%成都电讯学院附属工厂（中）2SC-1型微波纸张水分连续测定仪测纸定量范围：17-220g/m2，测含水率范围：2-12%，响应时间<1秒，灵敏度120N/1%,分辨率：0.2%含水率，绝对误差<0.5%（含水率）郑州卷烟厂（中）微波烟丝水分连续测定仪测量范围:0-20%,误差±0.5%，动态仪表值示