本发明涉及煤碳工业化验领域，特别是涉及一种煤炭燃烧光谱检测装置及检测方法。
背景技术：
1、目前，在煤炭发电领域，检测煤炭的热值和灰分成分指标至关重要，灰分含量影响燃烧效率、设备磨损和污染物排放，而热值则直接决定了煤炭能够产生的能量，关系到发电成本和产出效率。目前的煤炭行业多通过传统化验的方式测试煤炭的热值和灰分，传统化验方式虽测试指标精度高，但存在诸多弊端，例如需对样品进行采样、制样、干燥、制粉等复杂操作导致测试步骤繁琐、测试时间长，影响测试效率；另外，测试过程中还要依据不同样品、成分及特性的分析标准方法，通过不同的化验室仪器进行化验测试，导致设备成本及人工成本高昂。
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煤炭燃烧光谱检测装置及检测方法，解决了现有技术在煤炭热值和灰分检测过程中操作步骤复杂、需要切换不同设备测定不同参数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、一种煤炭燃烧光谱检测方法，包括以下步骤：
4、步骤s1、称取煤炭样品的质量，点燃煤炭样品并对其进行光谱检测；
5、步骤s2、获取煤炭样品燃烧时不同时间段的所有光谱曲线，基于所有光谱曲线计算得到煤炭样品的单位质量总辐射量eg；
6、步骤s3、将所述单位质量总辐射量eg分别代入到对应指标数据的拟合数据模型，分别得到与所述拟合数据模型对应的煤炭样品的指标数据，所述指标数据至少包括热值和灰分。
7、进一步地，还包括拟合数据模型构建步骤：
8、获取参考样品重量和指标数据；
9、点燃参考样品并对其进行光谱检测；
10、获取参考样品燃烧阶段的所有光谱曲线，基于所有光谱曲线计算得到参考样品的单位质量总辐射量eg；
11、重复上述步骤至少10次，获取至少10组参考样品的所述单位质量总辐射量eg；
12、获得指标数据的四次多项式拟合的拟合数据模型
13、
14、式中：y-指标数据，将至少10组参考样品的所述单位质量总辐射量eg代入所述拟合数据模型并结合所述指标数据，确定所述拟合数据模型中的系数a1、a2、a3、a4、a5，进而确定所述拟合数据模型。
15、进一步地，所述指标数据的所述拟合数据模型至少包括：
16、
17、式中：q—热值，单位mj/kg；
18、eg—煤炭样品的单位质量总辐射量；
19、a、b、c、d、f采用所述拟合数据模型构建步骤获得；和/或
20、
21、式中：ash—灰分，单位%；
22、eg—煤炭样品的单位质量总辐射量；
23、a、b、c、d、e采用所述拟合数据模型构建步骤获得。
24、进一步地，所述获取煤炭样品燃烧时不同时间段的所有光谱曲线包括以下步骤：
25、步骤s21、设置光谱检测单元的积分时间和间隔时间；
26、步骤s22、在煤炭样品燃烧阶段，控制光谱检测单元按照积分时间和间隔时间采集，获得若干单次测量的光谱曲线。
27、进一步地，所述单位质量总辐射量eg的计算方式为：
28、基于每个单次测量的光谱曲线，获取单次测量的火焰光谱辐射iλi；
29、基于煤炭样品燃烧阶段所有时间段的光谱曲线的火焰光谱辐射iλi，获得煤炭样品燃烧阶段内被采集的火焰光谱总辐射e；
30、计算单位质量总辐射量eg，即
31、
32、式中：eg—单位质量总辐射量eg，单位wau；
33、e—煤炭样品燃烧阶段内被采集的火焰光谱总辐射，单位wau/g；
34、t1—煤炭样品燃烧开始时间，单位s；
35、t2—煤炭样品燃烧结束时间，单位s；
36、—煤炭样品燃烧时间内光谱曲线中波长下限值，单位nm；
37、—煤炭样品燃烧时间内光谱曲线中波长上限值，单位nm；
38、iλi—单次测量的火焰光谱辐射。
39、为了实现上述目的，本发明还采用了如下技术方案：
40、一种煤炭燃烧光谱检测装置，包括
41、燃烧容器，具有供样品燃烧并测试的燃烧腔，所述燃烧腔内部设有样品燃烧位，所述燃烧容器顶部对准所述样品燃烧位的区域设有点火装置；
42、光谱检测单元，位于所述样品燃烧位上方，用于获取样品燃烧时的光谱数据；
43、供氧控制单元，通过所述燃烧容器设有的进气口与所述燃烧腔内部连通，用于控制所述燃烧容器内部氧气充放；
44、控制系统，与所述光谱检测单元和所述供氧控制单元通讯连接，以执行任一项所述的煤炭燃烧光谱检测方法。
45、进一步地，所述光谱检测单元包括光纤连接线、光纤分析单元和若干光纤探头；
46、若干所述光纤探头设置于所述燃烧容器顶部且若干所述光纤探头的采集方向均对准所述样品燃烧位的位置，若干所述光纤探头通过所述光纤连接线与所述光谱检测单元通讯连接，所述光纤探头用于采集样品燃烧时火焰的光谱信息，所述光纤连接线用于将所述光纤探头采集的光谱信息传递给所述光纤分析单元，所述光纤分析单元用于对接收的光谱信息分析后传递给所述控制系统对煤炭样品的指标数据进行计算。
47、进一步地，所述燃烧容器顶部设有若干供所述光纤探头配合安装的安装孔位，所述安装孔位设置有透镜，样品燃烧时火焰的光源先通过所述透镜然后到达所述光纤探头的采集方向进行光谱采集。
48、进一步地，所述燃烧容器还设有压力检测元件，所述压力检测元件与所述控制系统通讯连接，用于实时监测并控制密封时所述燃烧腔内部的压力并反馈至所述控制系统。
49、进一步地，供氧控制单元包括进气管路和出气管路，所述进气管路和所述出气管路均通过所述进气口与所述燃烧腔连通，以控制所述燃烧腔的充氧和放气；
50、所述进气管路和所述出气管路均设有电磁阀，所述电磁阀与所述控制系统通讯连接。
51、综上所述，与现有技术相比，本发明至少具备以下有益效果：
52、本发明涉及一种煤炭燃烧光谱检测方法，首先称取煤炭样品的质量，点燃煤炭样品并对其进行光谱检测；获取煤炭样品的燃烧时不同时间段的所有光谱曲线，基于所有光谱曲线计算得到煤炭样品的单位质量总辐射量eg；最后将所述单位质量总辐射量eg分别代入到对应所述指标数据的拟合数据模型，分别得到与所述拟合数据模型对应的煤炭样品的指标数据，所述指标数据至少包括热值和灰分。使用该方法测得煤炭样品的热值和灰分相比传统方法来说操作更为简便，无需耗时长的干燥和制粉等步骤操作，展现出极高便捷性，降低操作难度，因此有效提高测试效率，能够在较短的时间内快速得出准确的测试结果，另外，仅用单一设备能够实现样品灰分、热值等常规仪器无法完成的检测，有效节省时间成本和人力成本。
53、本发明还提供了一种与上述煤炭水分红外检测方法相对应的煤炭水分红外检测装置，具有上述有益效果。
1.一种煤炭燃烧光谱检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的煤炭燃烧光谱检测方法，其特征在于，还包括拟合数据模型构建步骤：
3.如权利要求2所述的煤炭燃烧光谱检测方法，其特征在于，所述指标数据的所述拟合数据模型至少包括：
4.如权利要求1所述的煤炭燃烧光谱检测方法，其特征在于，所述获取煤炭样品燃烧时不同时间段的所有光谱曲线包括以下步骤：
5.如权利要求4所述的煤炭燃烧光谱检测方法，其特征在于，所述单位质量总辐射量eg的计算方式为：
6.一种煤炭燃烧光谱检测装置，其特征在于，包括
7.如权利要求6所述的煤炭燃烧光谱检测装置，其特征在于，所述光谱检测单元包括光纤连接线、光纤分析单元和若干光纤探头；
8.如权利要求7所述的煤炭燃烧光谱检测装置，其特征在于，所述燃烧容器顶部设有若干供所述光纤探头配合安装的安装孔位，所述安装孔位设置有透镜，样品燃烧时火焰的光源先通过所述透镜然后到达所述光纤探头的采集方向进行光谱采集。
9.如权利要求6所述的煤炭燃烧光谱检测装置，其特征在于，所述燃烧容器还设有压力检测元件，所述压力检测元件与所述控制系统通讯连接，用于实时监测并控制密封时所述燃烧腔内部的压力并反馈至所述控制系统。
10.如权利要求6所述的煤炭燃烧光谱检测装置，其特征在于，供氧控制单元包括进气管路和出气管路，所述进气管路和所述出气管路均通过所述进气口与所述燃烧腔连通，以控制所述燃烧腔的充氧和放气；
