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DE102005036823A1 - Method for cleaning optical measuring device comprises the operation of a unit during which the view window of a measuring device is cleaned through the measuring and cleaning rays and scanned with a neighbouring laser device - Google Patents

Method for cleaning optical measuring device comprises the operation of a unit during which the view window of a measuring device is cleaned through the measuring and cleaning rays and scanned with a neighbouring laser device Download PDF

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DE102005036823A1
DE102005036823A1 DE200510036823 DE102005036823A DE102005036823A1 DE 102005036823 A1 DE102005036823 A1 DE 102005036823A1 DE 200510036823 DE200510036823 DE 200510036823 DE 102005036823 A DE102005036823 A DE 102005036823A DE 102005036823 A1 DE102005036823 A1 DE 102005036823A1
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DE
Germany
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measuring
cleaning
measuring device
viewing window
laser
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE200510036823
Other languages
German (de)
Inventor
Matthias Dr. Rebhan
Robert Weinke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Corp filed Critical Siemens Corp
Priority to DE200510036823 priority Critical patent/DE102005036823A1/en
Publication of DE102005036823A1 publication Critical patent/DE102005036823A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

Es wird ein Verfahren zur Reinigung einer optischen Messvorrichtung für die Abgasanalyse innerhalb einer Verbrennungsgase produzierenden Anlage sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens vorgestellt, wobei die Messvorrichtung (4) mindestens ein transparentes, in der Wandung (2) eines Abgaskanals (1) angeordnetes Sichtfenster (3) zur Einkoppelung eines Messstrahles (5) in den Abgaskanal (1) aufweist, bei dem erfindungsgemäß durch eine benachbart des Sichtfensters (3) der Messvorrichtung (4) angeordnete Laserstrahlvorrichtung (6) während des Betriebes der Anlage das Sichtfenster (3) der Messvorrichtung (4) durch den Mess- und Reinigungsstrahl (9) der Laserstrahlvorrichtung (6) abgetastet und gereinigt werden kann.The invention relates to a method for cleaning an optical measuring device for the exhaust gas analysis within a plant producing combustion gases and to a device for carrying out the method, wherein the measuring device (4) has at least one transparent window (2) arranged in the wall (2) of an exhaust duct (1). 3) for coupling a measuring beam (5) into the exhaust duct (1), in which, according to the invention, the viewing window (3) of the measuring device is arranged by a laser beam device (6) arranged adjacent to the viewing window (3) of the measuring device (4) (4) can be scanned and cleaned by the measuring and cleaning beam (9) of the laser beam device (6).

Description

Verfahren zur Reinigung einer optischen Messvorrichtung für die Abgasanalyse innerhalb einer Verbrennungsgase produzierenden Anlage sowie Vorrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung einer optischen Messvorrichtung für die Abgasanalyse innerhalb einer Verbrennungsgase produzierenden Anlage, wie eines Kraftwerkes oder einer Müllverbrennungsanlage, wobei die Messvorrichtung mindestens ein transparentes, in der Wandung eines Abgaskanales angeordnetes Sichtfenster zur Einkoppelung eines Messstrahles in den Abgaskanal aufweist.method for cleaning an optical measuring device for the exhaust gas analysis within a combustion gas producing plant and apparatus for execution of such a method The invention relates to a method for cleaning an optical measuring device for the exhaust gas analysis within a plant producing combustion gases, such as a power plant or a waste incineration plant, wherein the measuring device at least one transparent, in the wall an exhaust duct arranged viewing window for coupling a Measuring beam has in the exhaust duct.

Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Reinigung einer optischen Messvorrichtung für die Abgasanalyse innerhalb einer Verbrennungsgase produzierenden Anlage, wobei die Messvorrichtung mindestens ein transparentes in der Wandung eines Abgaskanals angeordnetes Sichtfenster zur Einkoppelung eines Messstrahls in den Abgaskanal aufweist.Farther The invention relates to a device for cleaning an optical Measuring device for the exhaust gas analysis producing within a combustion gases Appendix, wherein the measuring device at least one transparent in the wall of an exhaust duct arranged viewing window for coupling having a measuring beam in the exhaust passage.

Zur Einhaltung gesetzlich geforderter Umweltauflagen ist es heutzutage üblich, bei Verbrennungsgase produzierenden Anlagen, wie beispielsweise Kraftwerken oder Müllverbrennungsanlagen, die entstehenden Abgase einer ständigen Kontrolle zu unterziehen, um im Abgas enthaltene Schadstoffe zu ermitteln und durch geeignete Maßnahmen deren Ausstoß zu vermindern. Die Analyse der Abgase erfolgt üblicherweise durch optische Messvorrichtungen, welche im Abgaskanal der Anlage angeordnet sind. Die Messvorrichtungen sind dabei so aufgebaut, dass mittels eines Messstrahls – vorzugsweise in Form eines Lichtstrahls – durch ein Sichtfenster im Abgaskanal die Trübungen des Abgases bestimmt werden.to Compliance with legally required environmental requirements is commonplace today Combustion gas producing plants, such as power plants or waste incineration plants that resulting exhaust gases of a permanent Control to pollutants contained in the exhaust gas too identify and reduce their emissions through appropriate measures. The analysis of the exhaust gases usually takes place by optical measuring devices, which in the exhaust duct of the plant are arranged. The measuring devices are constructed in this way that by means of a measuring beam - preferably in Shape of a ray of light - through a window in the exhaust duct, the turbidity of the exhaust gas can be determined.

Da bei Verbrennungsprozessen in den geschilderten Anlagen Ruß entsteht, besteht bezüglich der geschilderten Messvorrichtun gen die Problematik, dass sich der in den Abgasen vorhandene Ruß während des Betriebes auf Oberflächen, die von den Abgasen überstrichen werden, ablagert. Dies geschieht naturgemäß auch im Bereich des Sichtfensters der Messvorrichtung, welches dadurch allmählich verschmutzt. Durch diese Tatsache werden die Ergebnisse der beschriebenen Messvorrichtungen im Laufe der Einsatzzeit verfälscht.There during combustion processes in the plants described soot is produced exists regarding the The measuring devices described above have the problem that the in The soot present during the exhaust gases Operation on surfaces, swept over by the exhaust gases be deposited. This naturally also happens in the area of the viewing window the measuring device, which thereby gradually pollutes. Through this The fact will be the results of the measuring devices described in Falsified during the operation time.

Aus diesem Grunde ist es in Kraftwerks- und Müllverbrennungsanlagen notwendig, in regelmäßigen Wartungsintervallen die vollständige Transparenz der Sichtfenster der Messvorrichtungen wieder herzustellen. Dies geschieht üblicherweise durch eine vorübergehende Stilllegung der Anlagen, so dass die im Abgaskanal eingebauten Sichtfenster ausgebaut und gereinigt werden können. Bei starken Verschmutzungen kann gegebenenfalls auch der Austausch der Sichtfenster notwendig werden. Da die Abgastemperaturen der geschilderten Anlagen Werte von über 1000°C annehmen können, stellt die notwendige Stilllegung der Anlage inklusive der notwendigen Abkühltemperaturen des Abgaskanals sowie die nach Reinigung der Messvorrichtung erforderliche Wiederinbetriebnahme und Aufheizphase eine nicht unbeträchtliche Betriebsausfallzeit mit den daraus sich ergebenden finanziellen Belastungen für den Betreiber derartiger Anlagen dar. Darüber hinaus ergeben sich Kosten für die durchzuführenden Montage- und Reinigungsarbeiten der Sichtfenster.Out For this reason, it is necessary in power plants and waste incineration plants, in regular maintenance intervals the complete To restore transparency of the viewing window of the measuring devices. This usually happens through a temporary Decommissioning of the plants, so that the built-in window in the exhaust duct removed and can be cleaned. In the case of heavy soiling, the replacement may also be necessary the viewing window will be necessary. As the exhaust gas temperatures of described plants values of over 1000 ° C assume can, provides the necessary decommissioning of the plant including the necessary cooling temperatures the exhaust duct and after cleaning the measuring device required Recommissioning and heating up a not inconsiderable Business downtime with the resulting financial Burdens on the In addition, there are costs for the to be performed Assembly and cleaning work of the viewing window.

Ausgehend von der oben geschilderten Problematik ist es daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Reinigung einer optischen Messvorrichtung für die Abgasanalyse innerhalb einer Verbrennungsgase produzierenden Anlage bereitzustellen, bei der auf die kostenintensive Abschaltung der betreffenden Anlagen zur Reinigung des Sichtfensters verzichtet werden kann, so dass sich durch diese Maßnahme die laufenden Betriebskosten signifikant senken lassen.outgoing From the above-described problem, it is therefore the task of Invention, a method and an apparatus for cleaning an optical Measuring device for the exhaust gas analysis within a combustion gas producing plant to provide on the costly shutdown of dispensed installations for cleaning the viewing window can be, so that by this measure, the ongoing operating costs significantly lower.

Diese Aufgabe wird bezüglich des Verfahrens durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens ergeben sich darüber hinaus aus den Merkmalen der Unteransprüche des Anspruches 1.These Task is relative the method by the features of independent claim 1 solved. advantageous Further developments of the method also result from the features the dependent claims of claim 1.

Bezüglich der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergibt sich die Lösung der Aufgabe aus dem unabhängigen Anspruch 8, wobei Weiterbildungen der Vorrichtung zur Reinigung einer optischen Messvorrichtung für die Abgasanalyse innerhalb einer Verbrennungsgase produzierenden Anlage sich aus den Unteransprüchen des Anspruches 8.Regarding the Device according to the invention the solution results the task of the independent Claim 8, wherein further developments of the device for cleaning an optical measuring device for the exhaust gas analysis within a combustion gases producing plant itself from the dependent claims of Claim 8.

Die erfindungswesentliche Lehre des Verfahrens sieht dabei vor, dass während des Betriebes der Anlage das Sichtfenster der Messvorrichtung durch den Mess- und Reinigungsstrahl einer benachbart zum Sichtfenster befindlichen Laserstrahlvorrichtung abgetastet und gereinigt wird.The Essential to the teaching of the method provides that while the operation of the system, the viewing window of the measuring device by the Measuring and cleaning jet of one adjacent to the viewing window Laser beam device is scanned and cleaned.

Laserstrahlvorrichtungen sind aus dem Stand der Technik für unterschiedliche Anwendungsbereiche insbesondere auf dem Medizinsektor bereits bekannt, wobei die entsprechenden Vorrichtungen den bekannten Einsatzzwecken hinsichtlich Intensität und Wellenlänge angepasst werden können. Für das erfindungsgemäße Verfahren kann eine entsprechende Laserstrahlvorrichtung zum Einsatz kommen, die die sich auf dem Sichtfenster der Messvorrichtung ablagernden Rußpartikel in Folge der durch den Mess- und Reinigungsstrahl bewirkten optischen und thermischen Anregung ablöst und entfernt.Laser beam devices are already known from the prior art for various applications, in particular in the medical sector, and the corresponding devices can be adapted to the known purposes of intensity and wavelength. For the method according to the invention, a corresponding laser beam device can be used, which is located on the viewing window of the measuring Device depositing soot particles as a result of the effect caused by the measuring and cleaning jet optical and thermal excitation and removes.

Für die Durchführung des Verfahrens bieten sich dabei eine Reihe von unterschiedlichen Verfahrensabläufen an.For the implementation of the This process offers a number of different procedures.

Zum einen kann die Abtastung durch den Mess- und Reinigungsstrahl kontinuierlich während der Betriebszeit der Kraftwerks- oder Müllverbrennungsanlagen durchgeführt werden. Denkbar ist jedoch auch, aus Gründen der Energieeinsparung die Abtastung durch den Mess- und Reinigungsstrahl in festge legten programmierbaren Zeitintervallen durchzuführen. Die Länge der Zeitintervalle hängt dabei von Erfahrungswerten ab, die sich im Laufe des Betriebes derartiger Anlagen herauskristallisiert haben.To the one can the scanning through the measuring and cleaning jet continuously during the Operating time of the power plant or waste incineration plants are performed. It is also conceivable, for reasons the energy saving the scanning by the measuring and cleaning jet at fixed programmable time intervals. The Length of Time intervals depends on it from experience gained during the operation of such Plants have crystallized out.

Sofern insbesondere beim Betrieb von Müllverbrennungsanlagen die Schadstoffbelastung der Abgase mit Rußpartikeln in Folge unterschiedlicher Verbrennungsprodukte schwanken sollte, so sieht eine zweckmäßige Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens vor, dass in einem dem Abtast- und Reinigungsvorgang vorangehenden Verfahrensschritt die Verschmutzung des Sichtfensters ermittelt wird, und der Abtast- und Reinigungsvorgang in Abhängigkeit eines Grenzwertes des ermittelten Verschmutzungsgrades des Sichtfensters gestartet wird. Auf diese Weise lässt sich der Betrieb der Reinigungslaservorrichtung auf das unbedingt notwendige Maß beschränken, was zum einen Energiespareffekte mit sich bringt und darüber hinaus die Gesamtlebensdauer der Laserstrahlvorrichtung signifikant verlängert.Provided especially in the operation of waste incineration plants the pollutant load of the exhaust gases with soot particles as a result of different combustion products should fluctuate, so sees an expedient development of the method according to the invention that in a preceding the scanning and cleaning process Process step, the contamination of the viewing window is determined and the scanning and cleaning operation in response to a threshold value the determined degree of contamination of the viewing window started becomes. That way the operation of the cleaning laser device to the unconditional necessary measure restrict what on the one hand brings energy-saving effects and beyond significantly extends the overall life of the laser beam device.

Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann darüber hinaus der Einsatz unterschiedlicher Laserstrahlvorrichtungen vorgesehen werden. Die Verschmutzung des Sichtfensters wird dabei durch eine erste Lasermessvorrichtung ermittelt, wohingegen der Abtast- und Reinigungsvorgang durch die Laserstrahlvorrichtung erfolgt. Eine Durchführung der Verfahrensschritte Messung und Reinigung mit unterschiedlichen Laservorrichtungen ist insbesondere unter dem Gesichtspunkt vorteilhaft, dass die dafür eingesetzten Laservorrichtungen ihrem jeweiligen Einsatzzweck optimal angepasst werden können.Corresponding a further advantageous embodiment of the invention can also the Use of different laser beam devices are provided. The pollution of the viewing window is thereby by a first Laser measuring device determined, whereas the scanning and cleaning process done by the laser beam device. An implementation of the Process steps Measurement and cleaning with different laser devices is particularly advantageous from the point of view that the Laser devices optimally adapted to their respective application can be.

In der Praxis hat es sich als vorteilhaft erwiesen, unterschiedliche Laserstrahlvorrichtungen für verschiedene Anlagen zum Einsatz zu bringen. Bei den Laserstrahlvorrichtungen kann es sich beispielsweise um einen CW-Laser handeln, wobei darüber hinaus die verwendeten Laserstrahlvorrichtungen einen gepulsten Mess- und Reinigungsstrahl für das erfindungsgemäße Verfahren verwenden können. Darüber hinaus kann es vorteilhaft sein, insbesondere den Bereich des Sichtfensters intensiv mit dem Mess- und Reinigungsstrahl zu beaufschlagen, durch den der Messstrahl der Messvorrichtung fällt.In In practice, it has proved to be advantageous, different Laser beam devices for various Plants to use. In the laser beam devices For example, it may be a CW laser, and moreover the laser beam devices used a pulsed measuring and Cleaning jet for the inventive method can use. Furthermore it may be advantageous, in particular the area of the viewing window to be intensively charged with the measuring and cleaning jet through which the measuring beam of the measuring device falls.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht nur in der jeweils gegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.It it is understood that the above-mentioned features of the method according to the invention not only in the given combination, but also in the given combination other combinations or alone, without to leave the scope of the invention.

Die erfindungswesentliche Ausgestaltung der Vorrichtung zur Reinigung der optischen Messvorrichtung für die Abgasanalyse innerhalb einer Verbrennungsgase produzierenden Anlage zeichnet sich dadurch aus, dass die Vorrichtung benachbart des Sichtfensters der Messvorrichtung eine Laserstrahlvorrichtung zur Abtastung und Reinigung des Sichtfensters der Messvorrichtung aufweist.The Essential to the invention embodiment of the device for cleaning the optical measuring device for the exhaust gas analysis producing within a combustion gases Investment is characterized in that the device adjacent to the Viewing window of the measuring device, a laser beam device for Scanning and cleaning of the viewing window of the measuring device has.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auf Grund ihrer Konzeption problemlos in bestehende Kraftwerks- und Müllverbrennungsanlagen nachträglich integriert werden, so dass nach deren Einbau der kostenintensiv durchzuführende Aus- und Einbau des Sichtfensters zu Reinigungszwecken und gegebenenfalls der Austausch des Sichtfensters entfallen kann.The inventive device Due to its design, it can easily be integrated into existing power plant and waste incineration plants later be integrated, so that after their installation of the costly to be performed Removal and installation of the viewing window for cleaning purposes and, if necessary the replacement of the viewing window can be omitted.

Die Kosteneinsparungen bezüglich des Austausches des Sichtfensters ergeben sich insbesondere auch dadurch, dass die Reinigung nunmehr kontinuierlich immer dann erfolgen kann, wenn sich auch nur geringe Ablagerungen am Sichtfenster abgesetzt haben. Somit wird insgesamt über die Betriebszeiten der Anlage gesehen jederzeit ein klar durchsichtiges Sichtfenster gewährleistet, so dass sich gegebenenfalls auch die Abweichungen der Messwerte in Folge eines leicht verschmutzten Sichtfensters der der erfindungsgemäßen Vorrichtung benachbarten Messvorrichtung verringern.The Cost savings regarding the exchange of the viewing window arise in particular also in that the cleaning now takes place continuously then always can, if even small deposits deposited on the window to have. Thus, a total of over The operating times of the plant are always clearly transparent Window ensures so that possibly also the deviations of the measured values as a result of a slightly soiled viewing window of the device according to the invention reduce adjacent measuring device.

Die Laserstrahlvorrichtung kann dabei entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung mit einem so genannten CW-Laser ausgestattet sein. Derartige Laser können durch eine geeignete Steuervorrichtung so programmiert werden, dass sie eine kontinuierliche Abtastung und Reinigung des Sichtfensters gewährleisten, wobei darüber hinaus natürlich auch eine Steuerung dahingehend denkbar ist, dass aus Gründen der Energieeinsparung die Abtastung durch den Mess- und Reinigungsstrahl in festgelegten programmierbaren Zeitintervallen durchgeführt wird. Die Länge der Zeitintervalle kann dabei aus Erfahrungswerten bestehen, die sich im Laufe des Betriebes derartiger Anlagen als praktische Reinigungsintervallzeiten ergeben haben.The Laser beam device can according to an advantageous Training be equipped with a so-called CW laser. Such lasers can be programmed by a suitable control device so that they continuously scan and clean the viewing window guarantee, being about it Of course, too a control is conceivable in that, for reasons of Energy saving the scanning through the measuring and cleaning jet is performed at predetermined programmable time intervals. The length The time intervals can consist of empirical values that during the operation of such systems as practical cleaning interval times have resulted.

Um für bestimmte Betriebsbedingungen die Funktion der Abtastung einer Kontamination des Sichtfensters als auch eine anschließende Reinigung des Sichtfensters weiter zu optimieren, hat es sich darüber hinaus für eine erfindungsgemäße Vorrichtung als vorteilhaft erwiesen, dass der Laserstrahlvorrichtung zur Reinigung des Sichtfensters eine weitere Lasermessvorrichtung zugeordnet ist, so dass Messung und Reinigung jeweils von Lasern vorgenommen werden können, die auf ihre jeweiligen Aufgaben optimal eingerichtet sind.Around for certain Operating conditions the function of sampling a contamination of the viewing window as well as a subsequent cleaning of the viewing window Furthermore, it has been optimized for a device according to the invention proved to be advantageous that the laser beam device for cleaning the viewing window is assigned a further laser measuring device, so that each measurement and cleaning of lasers are made can, which are optimally equipped for their respective tasks.

Die zur erfindungsgemäßen Gesamtvorrichtung gehörenden Laser lassen sich dabei zur Reduzierung der Abmaße in einem gemeinsamen Gehäuse anordnen, was darüber hinaus für die Montage und Justierung der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorteilhaft ist.The to the total device according to the invention belonging Lasers can be arranged to reduce the dimensions in a common housing, something about it out for the assembly and adjustment of the device according to the invention advantageously is.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten Merkmale der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht nur in der jeweils gegebenen Kombination sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.It it is understood that the above-mentioned features of the device according to the invention not only in the given combination but also in others Combinations or alone, without the frame to leave the invention.

Nachfolgend werden zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie das durch die Vorrichtung ermöglichte erfindungsgemäße Verfahren anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert, wobei nur die zum Verständnis der Erfindung notwendigen Merkmale dargestellt sind und folgende Bezugszeichen verwendet werden: 1: Abgaskanal; 2: Wan; dung; 3: Sichtfenster; 4: Messvorrichtung; 4A: Analyselaser; 4B: Auswerteeinheit; 5: Messstrahl; 6: Laserstrahlvorrichtung; 7: Abtastbereich; 8: Verunreinigung; 9: Mess- und Reinigungsstrahl; 10: Reflektionsstrahl; 11: Lasermessvorrichtung; 12: Reinigungsstrahl; 13: Messstrahl; 14: Gehäuse.In the following, two embodiments of the device according to the invention as well as the method according to the invention made possible by the device will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings, wherein only the features necessary for understanding the invention are shown and the following reference numerals are used: 1 : Exhaust duct; 2 : Wan; dung; 3 : Viewing window; 4 : Measuring device; 4A : Analysis laser; 4B : Evaluation unit; 5 : Measuring beam; 6 : Laser beam device; 7 : Scanning area; 8th : Pollution; 9 : Measuring and cleaning jet; 10 : Reflection beam; 11 : Laser measuring device; 12 : Cleaning jet; 13 : Measuring beam; 14 : Casing.

Es zeigen im Einzelnen:.It show in detail :.

1 eine schematische Darstellung der wesentlichen Bauelemente eines ersten Ausführungsbeispieles der erfindungsgemäßen Vorrichtung und 1 a schematic representation of the essential components of a first embodiment of the device according to the invention and

2 eine Darstellung der wesentlichen Bauelemente eines weiteren Ausführungsbeispieles. 2 a representation of the essential components of another embodiment.

In den 1 und 2 ist schematisch mit der Bezugsziffer 1 ein Abgaskanal zur Abführung der Verbrennungsgase eines Kraftwerkes oder einer Müllverbrennungsanlage dargestellt. In der Wandung 2 des Abgaskanales 1 ist dabei ein Sichtfenster 3 angeordnet. Durch das Sichtfenster 3 ist die Möglichkeit gegeben, einen Messstrahl 5, welcher durch eine in ihrer Gesamtheit mit 4 gekennzeichneten Messvorrichtung bereitgestellt wird, in das Innere des Abgaskanales 1 einzukoppeln. Der Messstrahl 5 trifft innerhalb des Abgaskanales 1 auf die dort hindurch geführten Abgase, wobei ein Teil des Messstrahls 5 reflektiert wird, was in den dargestellten Messstrahllinien durch die als Reflexionsstrahl 10 bezeichnete strichpunktierte Linie angedeutet ist. Der Reflektionsstrahl 10 trifft dabei auf eine zur Messvorrichtung 4 gehörende Auswerteeinheit 4B, die zusammen mit dem Analyselaser 4A zur Bereitstellung des Messstrahls 5 neben anderen hier nicht dar gestellten Steuerbaueinheiten die Messvorrichtung 4 bildet. In der Auswerteeinheit 4B werden die Verunreinigungen des Abgases detektiert, wobei eine Schwankung der Verunreinigungen eine entsprechende Steuerung der Kraftwerksanlage nach sich zieht.In the 1 and 2 is schematically with the reference numeral 1 an exhaust duct for discharging the combustion gases of a power plant or a waste incineration plant shown. In the wall 2 the exhaust duct 1 is a viewing window 3 arranged. Through the viewing window 3 is the possibility given a measuring beam 5 , which by one in its entirety with 4 labeled measuring device is provided in the interior of the exhaust duct 1 couple. The measuring beam 5 meets within the exhaust duct 1 on the outgoing exhaust gases, wherein a part of the measuring beam 5 which is reflected in the illustrated measuring beam lines by the as a reflection beam 10 designated dash-dotted line is indicated. The reflection beam 10 meets a measuring device 4 belonging evaluation unit 4B that together with the analysis laser 4A for providing the measuring beam 5 in addition to other control units not shown here, the measuring device 4 forms. In the evaluation unit 4B the impurities of the exhaust gas are detected, whereby a fluctuation of the impurities entails a corresponding control of the power plant.

Erfindungsgemäß ist der schematisch dargestellten Messvorrichtung 4 und dem Abgaskanal 1 benachbart des Sichtfensters 3 eine Laserstrahlvorrichtung 6 zur Abtastung und Reinigung des Sichtfensters 3 der Messvorrichtung 4 zugeordnet. Die Laserstrahlvorrichtung 6 ist dabei so konzipiert, dass sie mit ihrem Mess- und Reinigungsstrahl 9 einen Abtastbereich 7 überstreichen kann, der im Wesentlichen die gesamte innere Oberfläche des Sichtfensters 3 ausmacht.According to the invention, the measuring device shown schematically 4 and the exhaust duct 1 adjacent to the viewing window 3 a laser beam device 6 for scanning and cleaning the viewing window 3 the measuring device 4 assigned. The laser beam device 6 is designed to be with your measuring and cleaning jet 9 a scanning area 7 can cover the entire inner surface of the viewing window substantially 3 accounts.

Die Laserstrahlvorrichtung 6 kann dabei so konzipiert sein, dass sie regelmäßig die gesamte Glasoberfläche des Sichtfensters 3 scannt, wobei eine schematisch dargestellte Verunreinigung 8 auf der Glasoberfläche des Sichtfensters 3 erkannt wird. Diese wird dann durch den Mess- und Reinigungsstrahl 9 gelöst, so dass die abgelösten Partikel mit dem durch den Abgaskanal 1 hindurch laufenden Abgasstrom beseitigt werden können.The laser beam device 6 It can be designed to regularly cover the entire glass surface of the viewing window 3 scans, with a schematically represented impurity 8th on the glass surface of the viewing window 3 is recognized. This is then through the measuring and cleaning jet 9 solved so that the detached particles with the through the exhaust duct 1 can be eliminated through running exhaust stream.

Alternativ zur kontinuierlichen Abtastung ist natürlich auch durch geeignete Steuermaßnahmen denkbar, das erfindungsgemäße Reinigungsverfahren mittels der Laserstrahlvorrichtung 6 nur in gewissen Zeitintervallen durchzuführen. Die Länge der Zeitintervalle sowie der dazwischen liegenden Zeiträume kann dabei entsprechend aus Erfahrungswerten der in Rede stehenden Kraftwerks- oder Müllverbrennungsanlagen gewonnen werden.As an alternative to continuous scanning, the cleaning method according to the invention by means of the laser beam device is, of course, also conceivable by suitable control measures 6 only at certain time intervals. The length of the time intervals and the intervening periods can be obtained accordingly from empirical values of the power plant or waste incineration plants in question.

Als vorteilhaft hat sich die Ausgestaltung der Laserstrahlvorrichtung 6 mit einem CW-Laser ergeben, da hierdurch eine kostengünstige Realisierung der Gesamtkonzeption erreicht werden kann.As advantageous, the design of the laser beam device has 6 result with a CW laser, as this way, a cost-effective realization of the overall design can be achieved.

In Ergänzung zu 1 ist eine weitere Ausgestaltungsvariante der Vorrichtung zur Reinigung einer optischen Messvorrichtung für die Abgasanalyse innerhalb einer Verbrennungsgase produzierenden Anlage dargestellt, bei der die Laserstrahlvorrichtung 6 durch eine weitere Lasermessvorrichtung 11 ergänzt ist. Lasermessvorrichtung 11 und Laserstrahlvorrichtung 6 können dabei in einem gemeinsamen Gehäuse 14, welches schematisch durch eine gestrichelte Linie angedeutet ist, angeordnet sein. Die Konzeption sieht dabei vor, dass sowohl die Laserstrahlvorrichtung 6 als auch die Lasermessvorrichtung 11 mit ihrem Reinigungsstrahl 12 bzw. mit ihrem Messstrahl 13 einen Abtastbereich 7 überstreichen, der analog zur Darstellung der 1 der gesamten an der Innenseite des Abgaskanales 1 liegenden Glasoberfläche des Sichtfensters 3 entspricht. Eine zugehörige, in den Figuren nicht näher dargestellte Steuerung sorgt dabei dafür, dass die durch den Messstrahl 13 ermittelte Verunreinigung 8 gezielt durch die Laserstrahlvorrichtung 6 mit dem Reinigungsstrahl 12 beaufschlagt wird, so dass die die Verunreinigung 8 bildenden Partikel von der Glasoberfläche abgelöst und durch den Abgasstrom beseitigt werden können. Durch die Zweiteilung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in eine Laserstrahlvorrichtung 6 zur Reinigung des Sichtfensters 3 und eine Lasermessvorrichtung 11 zur Ermittelung der Verunreinigung 8 können beide verwendeten Laser optimal ihrer jeweiligen Aufgabe angepasst werden.In addition to 1 is a further embodiment variant of the apparatus for cleaning an optical measuring device for the exhaust gas analysis within a combustion gas producing plant shown, wherein the laser beam device 6 through another laser measuring device 11 he is completed. Laser measuring device 11 and laser beam device 6 can do it in a common housing 14 , which is schematically indicated by a dashed line, to be arranged. The concept provides that both the laser beam device 6 as well as the laser measuring device 11 with her cleaning jet 12 or with their measuring beam 13 a scanning area 7 cover, analogous to the representation of 1 the entire on the inside of the exhaust duct 1 lying glass surface of the viewing window 3 equivalent. An associated, not shown in the figures controller ensures that the through the measuring beam 13 determined contamination 8th targeted by the laser beam device 6 with the cleaning jet 12 is applied, so that the pollution 8th forming particles can be detached from the glass surface and removed by the exhaust gas flow. By dividing the device according to the invention into a laser beam device 6 for cleaning the viewing window 3 and a laser measuring device 11 for the determination of the contamination 8th Both lasers used can be optimally adapted to their respective task.

Insgesamt wird mit der Erfindung also vorgeschlagen, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Reinigung einer optischen Messvorrichtung für die Abgasanalyse innerhalb einer Verbrennungsgase produzierenden Anlage wie eines Kraftwerkes oder einer Müllverbrennungsanlage, wobei die Messvorrichtung mindestens ein transparentes, in der Wandung eines Abgaskanales angeordnetes Sichtfenster zur Einkoppelung eines Messstrahls in den Abgaskanal aufweist, bereitzustellen, bei dem während des Betriebes der Anlage das Sichtfenster der Messvorrichtung durch den Mess- und Reinigungsstrahl einer benachbart des Sichtfensters angeordneten Laserstrahlvorrichtung abgetastet und gereinigt wird.All in all is therefore proposed with the invention, a method and a Device for cleaning an optical measuring device for the exhaust gas analysis within a combustion gas producing plant like one Power plant or a waste incineration plant, wherein the measuring device at least one transparent, in the wall an exhaust duct arranged viewing window for coupling a Measuring jet into the exhaust passage to provide, in the while the operation of the system, the viewing window of the measuring device by the measuring and cleaning jet of one adjacent to the viewing window arranged laser beam device is scanned and cleaned.

Mit der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens entfallen bislang übliche Anlagenausfallzeiten, die durch den Ausbau und die Reinigung der Sichtfenster herkömmlich notwendig sind.With the implementation the method according to the invention omitted so far usual Plant downtime caused by the removal and cleaning of the View window conventional necessary.

Claims (11)

Verfahren zur Reinigung einer optischen Messvorrichtung für die Abgasanalyse innerhalb einer Verbrennungsgase produzierenden Anlage, wie eines Kraftwerkes oder einer Müllverbrennungsanlage, wobei die Messvorrichtung (4) mindestens ein transparentes, in der Wandung (2) eines Abgaskanales (1) angeordnetes Sichtfenster (3) zur Einkoppelung eines Messstrahles (5) in den Abgaskanal (1) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass während des Betriebes der Anlage das Sichtfenster (3) der Messvorrichtung (4) durch den Mess- und Reinigungsstrahl (9) einer benachbart zum Sichtfenster (3) angeordneten Laserstrahlvorrichtung (6) abgetastet und gereinigt wird.Method for cleaning an optical measuring device for the exhaust gas analysis within a combustion gas producing plant, such as a power plant or a waste incineration plant, wherein the measuring device ( 4 ) at least one transparent, in the wall ( 2 ) of an exhaust duct ( 1 ) arranged viewing window ( 3 ) for coupling a measuring beam ( 5 ) in the exhaust duct ( 1 ), characterized in that during operation of the system the viewing window ( 3 ) of the measuring device ( 4 ) through the measuring and cleaning jet ( 9 ) one adjacent to the viewing window ( 3 ) arranged laser beam device ( 6 ) is scanned and cleaned. Verfahren gemäß dem voranstehenden Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtastung durch den Mess- und Reinigungsstrahl (9) kontinuierlich durchgeführt wird.Method according to the preceding claim 1, characterized in that the scanning by the measuring and cleaning jet ( 9 ) is carried out continuously. Verfahren gemäß dem voranstehenden Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtastung (7) durch den Mess- und Reinigungsstrahl (9) in festgelegten, programmierbaren Zeitintervallen durchgeführt wird.Method according to the preceding claim 1, characterized in that the sampling ( 7 ) through the measuring and cleaning jet ( 9 ) is performed at fixed, programmable time intervals. Verfahren gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserstrahlvorrichtung (6) ein CW-Laser ist.Method according to one of the preceding claims 1 to 3, characterized in that the laser beam device ( 6 ) is a CW laser. Verfahren gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserstrahlvorrichtung (6) einen gepulsten Mess- und Reinigungsstrahl (9) bereitstellt.Method according to one of the preceding claims 1 to 4, characterized in that the laser beam device ( 6 ) a pulsed measuring and cleaning jet ( 9 ). Verfahren gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in einem dem Abtast- und Reinigungsvorgang vorangehenden Verfahrensschritt die Verschmutzung des Sichtfensters (3) ermittelt wird und der Abtast- und Reinigungsvorgang in Abhängigkeit eines Grenzwertes des ermittelten Verschmutzungsgrades gestartet wird.Method according to one of the preceding claims 1 to 5, characterized in that in a preceding the scanning and cleaning process step, the contamination of the viewing window ( 3 ) is determined and the scanning and cleaning process is started depending on a limit value of the determined contamination level. Verfahren gemäß dem voranstehenden Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschmutzung des Sichtfensters (3) durch einen ersten Messlaser ermittelt wird und der Abtast- und Reinigungsvorgang durch einen Reinigungslaser erfolgt.Method according to the preceding claim 6, characterized in that the contamination of the viewing window ( 3 ) is determined by a first measuring laser and the scanning and cleaning process is performed by a cleaning laser. Vorrichtung zur Reinigung einer optischen Messvorrichtung für die Abgasanalyse innerhalb einer Verbrennungsgase produzierenden Anlage, wie eines Kraftwerkes oder einer Müllverbrennungsanlage, wobei die Messvorrichtung (4) mindestens ein transparentes, in der Wandung eines Abgaskanales (1) angeordnetes Sichtfenster (3) zur Einkoppelung eines Messstrahles (5) in den Abgaskanal (1) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung benachbart des Sichtfensters (3) der Messvorrichtung (4) eine Laserstrahlvorrichtung (6) zur Abtastung und Reinigung des Sichtfensters (3) der Messvorrichtung (4) mittels eines Mess- und Reinigungsstrahles (9) aufweist.Device for cleaning an optical measuring device for the exhaust gas analysis within a combustion gas producing plant, such as a power plant or a waste incineration plant, wherein the measuring device ( 4 ) at least one transparent, in the wall of an exhaust duct ( 1 ) arranged viewing window ( 3 ) for coupling a measuring beam ( 5 ) in the exhaust duct ( 1 ), characterized in that the device adjacent to the viewing window ( 3 ) of the measuring device ( 4 ) a laser beam device ( 6 ) for scanning and cleaning the viewing window ( 3 ) of the measuring device ( 4 ) by means of a measuring and cleaning jet ( 9 ) having. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserstrahlvorrichtung (6) einen CW-Laser aufweist.Apparatus according to claim 8, characterized in that the laser beam device ( 6 ) has a CW laser. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass benachbart der Laserstrahlvorrichtung (6) zur Reinigung des Sichtfensters (3) eine weitere Lasermessvorrichtung (11) angeordnet ist.Device according to one of claims 8 or 9, characterized in that adjacent to the laser beam device ( 6 ) for cleaning the viewing window ( 3 ) Another laser measuring device ( 11 ) is arranged. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserstrahlvorrichtung (6) zur Reinigung des Sichtfensters (3) der Messvorrichtung (4) und die Lasermessvorrichtung (11) in einem gemeinsamen Gehäuse (14) angeordnet sind.Apparatus according to claim 10, characterized in that the laser beam device ( 6 ) for cleaning the viewing window ( 3 ) of the measuring device ( 4 ) and the laser measuring device ( 11 ) in a common housing ( 14 ) are arranged.
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