科创中国

针对主要问题：瞄准国家智能制造快速全元素检测技术空白，针对煤电企业十三五规划节煤降耗重大需求，注重理工结合，基于微区增强光谱理论及技术研制开发了在线煤质分析仪。利用大介电常数限域理论及放电增强光谱技术部分抑制了基体效应的影响【OE，2017；OE，2018】，光谱强度增加近10倍，光谱稳定度提高了57%，实现了高精度光谱测量，解决了煤质检测准确性低、稳定性差的问题，进而完成了高稳定性全元素快速检测光谱系统产业化应用【JAAS，2020】，建立了产业化基地。该系统可完成C、H、N、S在内的50余种元素高精度快速定量分析，并给出煤热值、灰分、挥发分、水分四大指标。

创新性：

技术创新：利用大介电常数限域理论及放电增强光谱技术部分抑制了基体效应的影响【OE，2017；OE，2018】，光谱强度增加近10倍，光谱稳定度提高了57%，实现了高精度光谱测量，解决了煤质检测准确性低、稳定性差的问题。

算法创新：依托智能算法，实现了六个月以上的稳定监测，有效的抑制了环境导致的信号变化。

技术先进性：突破了激光激发稳定性，算法鲁棒性等重要问题，目前是目前市场上唯一可选的依托激光光谱技术的煤质在线检测设备，是全国第一台安装在电厂的在线激光煤质监测设备；是唯一已经在工业化现场工作超过6年的工业化系统；唯一的算法稳定性超过半年的工业化设备。

1、全元素在线检测指标：检测周期小于两分钟，激光能量25-100mJ@5Hz-10Hz；光谱探测范围185 nm-960 nm；浓度检测范围及检出限: 50ppm全部典型元素测量范围达到：0.01%-99.99% ；检出下限达到：50ppm；准确度<2%；发表SCI论文 5-8篇，申请专利：3-5项及软件著作权1个。

2、产业指标：电厂所用煤质检测仪一套，应用于现场，具备IP65标准，符合电厂设备要求。每天工作4-8小时，设备稳定，同步给出C、H、S、N、H2O以及热值、灰分、挥发分基本含量，测试20组标样，再现性临界差达GB/T29161-2012国标要求，即达到以下准确度：干基灰分≤2.3%，干基高位热量≤0.8%，干基全硫≤0.6%，干基氢≤0.5， 干基氮≤1%。

技术先进性：突破了激光激发稳定性，算法鲁棒性等重要问题，目前是目前市场上唯一可选的依托激光光谱技术的煤质在线检测设备，是全国第一台安装在电厂的在线激光煤质监测设备；是唯一已经在工业化现场工作超过6年的工业化系统；唯一的算法稳定性超过半年的工业化设备。

推广应用价值：

为该行业提供了绿色煤质在线检测解决方案，先后在某集团电厂装机七套，打通煤电企业燃烧控制最后一个技术环节，每个机组可年均节能百万元，总计节能千万余元，并大大降低了元素检测不当导致的锅炉事故率，将改变煤电行业的粗犷式运行方式。该系统还将在海关、土壤、医药等民用领域实现大规模应用，服务于“中国制造2025”的国家战略。

仅以电厂为例，我国有5500家规模较大的电厂，按单台400万算，我们按10%市场占有率来看，销售规模将超20亿元。

前期应用情况：

已经在某集团电厂等装机在线监测光谱系统7套。并且已经完成海关矿石等大宗商品在线监测系统的开发和现场应用，以及土壤快速监测车载系统，为长春光机所和南京土壤所提供技术服务。

该项目是自主创新，自筹资金及社会投资的项目，由北京理工大学牵头要发，主要涉及智能制造/装备、煤电企业燃烧控制领域，目前已申请专利保护，已授权专利三项，在申请一项，技术先进属于国内领先，目前处于批量阶段，6级。

从上述市场分析来看，我国全元素快速检测市场潜力巨大，涵盖煤质检测、土壤检测、药品检测等多个行业，市场容量近千亿元。传统元素检测技术采样率低，样品准备和处理过程繁琐，例如电力行业煤质分析需要4-6个小时，不能满足实时配煤、燃煤精细化控制、节能增效等大环境需求；现存实时分析技术都是依托于放射性方法，如中子活化技术等，其放射性受到行业抵触；并需要严格的安评和环评检查。全元素快速检测仪，融合了LIBS技术实时、绿色环保的优点，并在此基础上首创光谱增强方法，大大提高检测准确性，突破LIBS技术产业化难题，真正实现又快又准检测。由此可见，我们的产品具有独一无二的技术优势，解决了检测行业痛点，迎合检测市场需求，发展前景广阔。

设备运行后，全部元素检测准确度均达到行业标准，已装备电厂每年直接节煤效益106万元，间接经济效益高达1500万元（科学配煤，以标煤800元/吨为例，保守估计发电利用小时在5000小时左右，每年可节约1500万元）事故率为0，带来安全效益高达3000万元。（以600MW机组燃煤电厂为例，全年一般有2-3次“熄火”事故，损失200万元以上；1-2次爆燃事故，损失超过2000万元；另外，10多次因“带不上负荷”造成调度局的AGC罚款，损失超过500万元）2018年6月，基于LIBS的土壤实时检测车载系统实验成功。 2019年于南京土壤所签订意向订单100套。

产品便携式快速元素检测仪，售价80-120万；台式检测分析仪，售价150万-300万；实时检测系统，售价200-400万。2022年我们累计销售额达到1500万的销售额，2023年预计销售额分别为3000万元。

入股形式，或成立联合企业，进一步拓展市场，工业企业在线质量管理，煤电企业节能降耗，燃烧控制，品质鉴定，土壤行业元素快速监测，海关大宗商品有益有害元素快速筛查。

合作对象：投资人或机构。