석탄 발열량을 실시간으로 파악하는 것은 발전소 보일러의 풍분 비율을 적시에 조정하고 석탄 연소 효율을 향상시키는 데 중요한 의미가 있다. 전력 생산에서 발열량의 안정적이고 신속한 검출을 실현하기 위해 근적외선 분광법(NIRS)과 X선 형광 분광법(XRF)을 결합한 석탄 발열량 고안정 검출 방법이 제안되었다. 이 방법은 발열량과 양의 상관관계가 있는 유기 그룹을 고안정적으로 검출할 수 있는 NIRS의 장점과 발열량과 음의 상관관계가 있는 재분 성분을 고안정적으로 검출할 수 있는 XRF의 특성을 결합하여 석탄 발열량 측정 반복성을 크게 향상시켰다. 스펙트럼 전처리에서는 두 세트의 스펙트럼을 융합하여 편최소제곱 회귀의 입력 변수로 사용하여 전 스펙트럼 초기 모델링을 수행하고, 회귀 계수에 따라 NIRS 스펙트럼의 유효 파장을 선택한 후 이를 XRF 스펙트럼의 재분 성분 스펙트럼과 함께 융합하여 정규화 처리한다. 모델링 시에는 전처리된 융합 스펙트럼 데이터를 입력 변수로 사용하여 편최소제곱 회귀를 통해 석탄 발열량을 모델링한다. 실험 결과 NIRS-XRF 결합 방법은 교정 집합 석탄 시료의 발열량 예측에 대한 선형 상관계수(R²)가 0.995이며, 검증 집합 석탄 시료 발열량 예측의 최소 평균 제곱근 오차, 평균 상대 오차 및 표준 편차는 각각 0.24 MJ/kg, 0.61% 및 0.05 MJ/kg이고, 측정 반복성은 국가 기준인 0.12 MJ/kg 미만을 충족한다. NIRS-XRF 결합 석탄 발열량 고안정 검출 방법은 화력 발전, 석탄 화학, 야금, 시멘트, 코크스 산업 등 ‘고탄소’ 산업 분야에 적용되어 중국이 탄소 중립 목표를 기한 내 달성하는 데 기여할 것으로 기대된다.

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