我国电站入炉煤种复杂多变, 实时快速获取煤质成分对保障锅炉的安全、 高效、 低污染运行具有重大意义。 将激光诱导击穿光谱（LIBS）技术应用于燃煤煤质测量, 观测了不同波长激光（355, 532和1 064 nm）诱导产生的等离子体时间演变特性和不同电离特性元素的谱线时间特性, 对比了出现屏蔽效应时的能量阈值随激光波长的变化特征, 并研究了激光波长对煤LIBS光谱特性的影响规律。 结果发现: 使用532 nm激光作为激发光源时, 煤LIBS光谱具有最强的谱线信号强度, 且出现等离子体屏蔽效应的能量阈值也较高, 是一种较理想的激发光源, 为LIBS技术在煤质测量领域的工业应用提供了实验依据。

为了评价水洗、醋酸铵洗和盐酸洗等化学处理方法去除准东煤中碱金属的能力, 分析激光诱导击穿光谱(LIBS)技术快速测量煤中碱金属含量的可行性和准确性, 采用去离子水、醋酸铵溶液和稀盐酸溶液依次对准东煤进行化学处理, 并利用LIBS技术对各样本中的Na, K元素进行测量, 同时与电感耦合等离子光谱(ICP)检测结果进行对比, 得到了验证LIBS技术测量准东煤中碱金属含量可靠性的实验数据。结果表明, 水洗等化学处理可高效地去除准东煤中的碱金属, 而LIBS技术对不同样本中的Na, K元素测量重复性较好, 并且具有较高的灵敏度和较低的检测极限, LIBS检测结果与ICP的相对误差不超过7%。该结果说明LIBS可作为在线测量煤样中碱金属含量的一种有效手段。

电站锅炉燃用准东煤后存在的严重结渣、积灰等问题跟煤中高含量的碱金属（Na，K）有关。采用化学方法对准东煤进行处理以制取一定碱金属含量范围的煤样本，采用激光诱导击穿光谱（LIBS）技术对准东煤的Na，K含量进行定标与预测。结果表明：LIBS技术对Na，K元素的测量具有较高的灵敏度、较低的检测极限和较小的预测误差均方根（RMSEP）。尽管元素含量较低时，LIBS测量数据的相对标准偏差（RSD）较大，但当元素含量达到一定值后，其RSD趋于稳定，通过大量的重复测量可以保证测量的正确性。由于LIBS技术本身有快速同位测量的优点，因此LIBS可以作为在线测量煤中碱金属含量的一种手段。