本发明涉及煤碳工业化验领域，特别是涉及一种样品快速燃烧测试装置及测试方法。
背景技术：
1、在对煤炭、矿石、生物质、药品等可燃物质需要对样品的各组成元素及热值、灰分等进行化验。如煤炭而言，在发电入炉燃烧前需要快速检测出热值、灰分、c、h、s等成分指标，来实现入炉前的煤炭配比，保证发挥不同煤炭配比燃烧的最大燃烧热值效率以控制成本提高发电产出并保证尾气排放、燃烧灰分、结焦符合规定等的要求。目前的煤炭行业多通过传统化验的方式，通常测定样品不同参数时需要使用专门的设备进行测试，但这一过程可能需要使样品分成多份进行采样、制样干燥和制粉，且仪器要经过分别校准，增加设备成本和时间成本，另外，由于多设备间的切换，操作时过程繁琐，测试流程长，无法满足快速得出测试结果，不利于及时实现煤炭快速配煤掺烧的现实需求。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种样品快速燃烧测试装置及测试方法，解决了现有技术在煤炭多个参数指标检测过程中操作步骤复杂、需要切换不同设备从而导致效率低和成本高的问题。
2、为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
3、一种样品快速燃烧测试方法，包括以下步骤：
4、步骤s1、获取样品的初始质量，点燃样品；
5、步骤s2、获取样品开始燃烧至燃烧完直达温升平衡的燃烧过程中的温升曲线，基于所述温升曲线计算得到样品的热值；
6、步骤s3、温升平衡后，将燃烧产生的混合气体排出并通过红外检测获取混合气体的吸光度，将吸光度代入对应元素含量拟合式分别得到样品对应的元素含量，所述元素至少包括c、h和s；
7、步骤s4、获取样品燃烧完全后的残留质量，计算样品残留质量和初始质量的质量比，并基于质量比计算出样品的空干基质量比，将空干基质量比代入灰分值拟合式得到样品的灰分值；
8、步骤s5、将c元素含量代入融合比对拟合式计算出比对热值，将所述比对热值与所述热值进行差值计算，判断差值是否符合预设阈值；
9、若否，则判断为异常值，需返回步骤s1重新测试。
10、进一步地，还包括所述融合比对拟合式构建步骤：
11、基于所述温升曲线计算参考样品的热值qi，基于红外检测获得参考样品的c元素含量zci，重复上述步骤至少10次，获取至少10组参考样品的热值qi和c元素含量zci，并分别代入融合比对拟合式进行拟合，确定m、n，进而确定融合比对拟合式，以计算出比对热值q1。
12、进一步地，所述步骤s2包括以下步骤：
13、步骤s21、在样品燃烧前获取初始温度；
14、步骤s22、根据温升曲线获取样品开始燃烧升温至温升平衡时的时间，计算有效温升面积，所述有效温升面积基于以下公式获得：
15、
16、式中：st—总温升面积；tt—实时温度，单位℃；t1—样品燃烧起始时间，单位s；t2—燃烧完全至温升平衡时的时间，单位s；s1—底面积；t初—初始温度，单位℃；s2—有效温升面积；i—常数；
17、步骤s23、将计算得到的所述有效温升面积代入到热值拟合式，得到样品的热值。
18、进一步地，还包括热值拟合式构建步骤：
19、在参考样品燃烧前获取初始温度，参考样品的质量、空干基含水量、氢值和干基高位热值已知；
20、根据参考样品的干基高位热值和空干基含水量计算参考样品的空干基高位热值，并基于参考样品的空干基高位热值计算参考样品的空干基低位热值qnet.ad；
21、基于温升曲线计算有效温升面积s2；
22、重复上述步骤至少10次，获取至少10组参考样品的空干基低位热值qnet.ad和有效温升面积s2，并分别代入热值拟合式，确定k，进而确定热值拟合式，以计算出热值q2；
23、将至少10组参考样品的有效温升面积s2分别代入所述热值拟合式中计算出热值q2，将所述热值q2与所述空干基低位热值qnet.ad进行差值计算，并判断差值是否均符合预设范围；
24、若否，需要重新构建热值拟合式。
25、进一步地，所述步骤s3包括以下步骤：
26、步骤s31、开启红外检测基准电压值v0；
27、步骤s32、温升平衡后，将燃烧产生的混合气体排出至红外检测单元；
28、步骤s33、通过红外检测单元内的红外检测混合气体的电压信号值v1；
29、步骤s34、基于所述电压信号值和所述基准电压值得到样品的吸光度；
30、步骤s35、将所述吸光度代入对应元素含量拟合式分别得到样品对应的元素含量，所述元素至少包括c、h和s。
31、进一步地，还包括元素含量拟合式构建过程：
32、开启红外检测基准电压值v0；温升平衡后，将参考样品燃烧产生的混合气体排出至红外检测单元，参考样品的质量、水分含量和绝对元素含量已知；
33、通过绝对元素含量计算出参考样品的元素含量，通过红外检测单元内的红外检测混合气体的电压信号值v1；将电压信号值和基准电压值代入吸光度计算公式得到参考样品的吸光度au；
34、重复上述步骤至少5次，获取至少5组参考样品的所述吸光度和所述元素含量；
35、获得二次多项式拟合的元素含量拟合式
36、
37、式中：z-元素含量；au—吸光度，单位a。将至少5组参考样品的所述吸光度和所述元素含量代入所述元素含量拟合式进行拟合，确定所述元素含量拟合式中的系数a、b和c，进而确定所述元素含量拟合式。
38、进一步地，还包括反标定步骤：
39、开启红外检测基准电压值；点燃样品且在样品燃烧至温升平衡后，将反标定样品燃烧产生的混合气体排出至红外检测单元，反标定样品的质量和元素含量的标准值范围已知；通过红外检测单元内的红外检测混合气体的电压信号值；基于电压信号值和基准电压值得到反标定样品的吸光度；
40、重复上述步骤至少3次，获取至少3组反标定样品的所述吸光度；将吸光度带入到所述元素含量拟合式中得到元素含量，并将元素含量和样重代入到单位质量元素含量计算公式中计算得到单位质量元素含量；将单位质量元素含量与已知的元素含量的标准值范围比较，判断计算得到的单位质量元素含量是否均在已知的元素含量的标准值范围内；
41、若否，则所述元素含量拟合式需要重新校正构建。
42、进一步地，还包括灰分值拟合式构建步骤：
43、称取参考样品燃烧完全后的残留质量，其中参考样品的初始质量和标准灰分值已知，基于所述残留质量和所述初始质量计算出质量比；根据基准转换公式计算出参考样品的空干基质量比；
44、重复上述步骤至少10次，获取至少10组参考样品的空干基质量比；
45、获得灰分值拟合式，式中：yad—灰分值，单位%；xad—空干基质量比，单位%；将至少10组参考样品的标准灰分值和空干基质量比代入所述灰分值拟合式，确定a、b、c，进而确定所述灰分值拟合式；
46、将至少10组参考样品的空干基质量比代入所述灰分值拟合式中计算出灰分值，将所述灰分值与所述标准灰分值进行差值计算，并判断差值是否均符合预设范围；
47、若否，需要重新构建灰分值拟合式。
48、为了实现上述目的，本发明还采用了如下技术方案：
49、一种样品快速燃烧测试装置，包括燃烧单元、热值检测单元、红外检测单元、称量单元、上位机系统和电控单元；
50、所述燃烧单元包括燃烧腔和充氧部，所述燃烧腔与所述充氧部可通断式连接；
51、所述热值检测单元设置于所述燃烧单元内部，用于对样品燃烧时的燃烧腔内温度进行实时检测，并提供样品开始燃烧至燃烧完直达温升平衡的燃烧过程中的温升曲线；
52、所述红外检测单元与所述燃烧单元可通断式联通，用于检测燃烧完成后样品产生的混合气体的吸光度，分析样品中元素含量；
53、所述称量单元位于所述燃烧单元内部，用于称量样品的初始质量和燃烧完全后的残留质量；
54、所述上位机系统用于分析及计算任意一项所述的方法中的数据；
55、所述电控单元与所述燃烧单元、所述热值检测单元、所述红外检测单元、所述称量单元和所述上位机系统通讯连接，用于运行任意一项所述的方法。
56、综上所述，与现有技术相比，本发明至少具备以下有益效果：
57、本发明涉及一种样品快速燃烧测试方法，首先获取样品的初始质量，点燃样品；然后获取样品开始燃烧至燃烧完直达温升平衡的燃烧过程中的温升曲线，基于所述温升曲线计算得到样品的热值；温升平衡后，将燃烧产生的混合气体排出并通过红外检测获取混合气体的吸光度，将吸光度代入对应元素含量拟合式分别得到样品对应的元素含量；获取样品燃烧完全后的残留质量，并由此计算出样品的空干基质量比，将空干基质量比代入灰分值拟合式得到样品的灰分值；最后将c元素含量代入融合比对拟合式计算出比对热值，将所述比对热值与所述热值进行差值计算，判断差值是否符合预设阈值；若否，则判断为异常值，需重新测试。使用该方法可以集成式快速测得样品的热值、各元素含量和灰分值，避免测试一个样品的多种参数时需要切换多种设备进行分别测试，减少测试所需设备成本和人工成本，且避免每切换一次设备时需要重新制样，有效简化测试流程，操作简单，能够快速得出测试结果，缩短测试周期，另外，进一步添加了测试后的融合比对技术，有效提升测试精度，避免异常误差。
58、本发明还提供了一种与上述样品快速燃烧测试方法相对应的样品快速燃烧测试装置，具有上述有益效果。
1.一种样品快速燃烧测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的样品快速燃烧测试方法，其特征在于，还包括所述融合比对拟合式构建步骤：
3.如权利要求1所述的样品快速燃烧测试方法，其特征在于，所述步骤s2包括以下步骤：
4.如权利要求3所述的样品快速燃烧测试方法，其特征在于，还包括热值拟合式构建步骤：
5.如权利要求1所述的样品快速燃烧测试方法，其特征在于，所述步骤s3包括以下步骤：
6.如权利要求5所述的样品快速燃烧测试方法，其特征在于，还包括元素含量拟合式构建过程：
7.如权利要求6所述的样品快速燃烧测试方法，其特征在于，还包括反标定步骤：
8.如权利要求1所述的样品快速燃烧测试方法，其特征在于，还包括灰分值拟合式构建步骤：
9.一种样品快速燃烧测试装置，其特征在于，包括燃烧单元、热值检测单元、红外检测单元、称量单元、上位机系统和电控单元；
