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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überwachung eines Elektrofilters sowie ein Verfahren zur Überwachung eines Elektrofilters.
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Zur Reinigung von Gasen sind Elektrofilter, die auf dem elektrostatischen Prinzip beruhen (engl. electrostatic precipitator, ESP) bekannt. Ein solcher Elektrofilter wird beispielsweise gemäß der
DE 38 01 262 A1 eingesetzt, um in einem Motoransaugkanal einen Keramik-Messchip eines Luftmassenstrommessers vor Verschmutzung mit derartigen Partikeln zu schützen.
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Elektrofilter können auch zur Reinigung von Abgasen von Industrieanlagen eingesetzt werden. Häufig sind deren Gasströme durch hohe Partikelbelastungen, wie zum Beispiel Rauch, Stäube oder andere Aerosole, gekennzeichnet. Bei Emissionsmessungen, bei denen die Abgase auf ihren Gehalt bestimmter molekularer Verbindungen überwacht werden, kommen regelmäßig In-Situ Messverfahren, beispielsweise mit optoelektronischen Vorrichtungen wie optischen Spektrometern oder Sichtweitenmessgeräten zum Einsatz. Mit solchen Vorrichtungen werden bestimmte Gasanteile, z. B. Schwefelwasserstoff, Kohlenmonoxid, SO2, NH3, NO NO2, HCl, HF oder dergleichen, mittels optischer Transmission oder Lichtstreuung gemessen. Zumeist werden dabei die Konzentrationen dieser Gasanteile ermittelt.
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Die hohen Partikelbelastungen im Abgas verursachen eine große Lichtabsorption und/oder eine hohe Lichtstreuung, die die eigentliche Messung dieser In-Situ Messverfahren stark behindert bis unmöglich macht. So hat beispielsweise Schwefelwasserstoff eine sehr breite Absorption wie zum Beispiel auch ultrafeiner Staub. Es kann dann nicht mehr unterschieden werden, ob die Absorption von Schwefelwasserstoff herrührt oder von dem Staub.
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Prinzipbedingt besteht bei Elektrofiltern die Gefahr eines Spannungsdurchschlags zwischen den Elektroden des Elektrofilters, verbunden mit der Bildung eines Lichtbogens. Enthält das zu filternde Gasgemisch einen Brennstoff wie beispielsweise Methan oder Kohlenmonoxid, kann es zu einer Explosion im Elektrofilter kommen.
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Aus der Prozesstechnik sind im Zusammenhang mit explosionsfähigen Gasgemischen die Begriffe der Sauerstoffgrenzkonzentration und der unteren Explosionsgrenze eines Brennstoffs bekannt. Ein explosionsfähiges Gasgemisch enthält üblicherweise Sauerstoff, einen oder mehrere Brennstoffe und ein oder mehrere Inertgase, wobei letztere nicht zur Explosionsfähigkeit des Gasgemisches beitragen. Die Sauerstoffgrenzkonzentration gibt dabei eine Mindestkonzentration von Sauerstoff im Gasgemisch an, die nötig ist, damit es durch eine Reaktion von Sauerstoff und Brennstoff zu einer Explosion kommen kann. Solange die Konzentration von Sauerstoff unterhalb der Sauerstoffgrenzkonzentration liegt, ist keine Explosion möglich, unabhängig von der Brennstoffkonzentration. Analog gibt die untere Explosionsgrenze des Brennstoffs eine Mindestkonzentration des Brennstoffs im Gasgemisch an (oder eines Brennstoffgemischs, falls mehrere Brennstoffe vorhanden sind), die nötig ist, damit es durch eine Reaktion von Sauerstoff und Brennstoff zu einer Explosion kommen kann. Solange die Brennstoffkonzentration unterhalb der unteren Explosionsgrenze des Brennstoffs liegt, ist keine Explosion möglich. Die Sauerstoffgrenzkonzentration und die untere Explosionsgrenze des Brennstoffs sind druck- und temperaturabhängig, wobei die Abhängigkeiten bei der Sauerstoffgrenzkonzentration stärker ausgeprägt sind, als bei der unteren Explosionsgrenze.
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Es ist aus dem Stand der Technik bekannt, zur Überwachung von Elektrofiltern die Brennstoffkonzentration, beispielsweise eine Kohlenmonoxidkonzentration, zu messen. Die Messung der Brennstoffkonzentration kann dabei vor dem Elektrofilter erfolgen, da so ein zeitlicher Vorsprung gegenüber einer Messung nach dem Elektrofilter gegeben ist. Somit zeigen Messgeräte vor dem Elektrofilter eine Grenzwertüberschreitung potentiell früher an als Messgeräte nach dem Elektrofilter. Messgeräte vor dem Elektrofilter sind jedoch einer hohen Staubelastung ausgesetzt, die üblicherweise mit weiteren Filterelementen vermindert werden, welche wiederum die Ansprechzeit der Messungen verlangsamen. Nach dem Filter ist die Staubbelastung geringer, und es kann auf den Einsatz von Filtern verzichtet werden, die Messwerte stehen jedoch verzögert zur Verfügung.
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Aus der
DE 10 2018 128 739 A1 ist ein Verfahren zur Überwachung einer Abgasreinigungsanlage bekannt, bei dem Anlagendaten der Abgasreinigungsanlage aus einer Datenwolke abgerufen werden. Die Anlagendaten betreffen Messdaten zumindest eines Sensors der Abgasreinigungsanlage und/oder Daten über zumindest einen einstellbaren Parameter der Abgasreinigungsanlage.
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Das Dokument
EP 1 118 855 A2 offenbart ein Verfahren zur Vorhersage der Entflammbarkeit komplexer Gasgemische unter Verwendung eines neuronales Netzwerkmodells.
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Die
DE 32 27 320 A1 beschreibt einen Elektrofilter zum Abscheiden von brennbaren Stäuben aus Gasen, wobei der Elektrofilter in wenigstens zwei Bereiche unterteilt ist, von denen der Bereich, in welchem die Beladung des zu reinigenden Gemisches innerhalb der Explosionsgrenzen liegt, mit einer elektrischen Feldstärke betrieben wird, die das Auftreten von Überschlägen ausschließt, und wenigstens ein Abschnitt des Bereiches, in dem die Staubkonzentration unterhalb der Explosionsgrenzen liegt, mit einer elektrischen Feldstärke betrieben wird, bei welcher eine bestimmte Anzahl von Überschlägen auftritt.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung zum Schutz eines Elektrofilters vor Explosionen bereitzustellen.
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Für einen Elektrofilter in einem Gasstrom, der wenigstens einen Brennstoff enthält, wird die Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 11.
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Bei dem Brennstoff kann es sich um einen einzigen Brennstoff oder ein Gemisch mehrerer Brennstoffe handeln, die Ausführungen zu der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem erfindungsgemäßen Verfahren gelten für einen einzigen Brennstoff gleichermaßen wie für ein Brennstoffgemisch.
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Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Schutz eines Elektrofilters vor Explosionen in einem Gasstrom eines Gasgemischs, das Sauerstoff und wenigstens einen Brennstoff enthält, weist wenigstens einen Gasanalysator zur Messung einer Sauerstoffkonzentration und/oder einer Brennstoffkonzentration auf. Es kann beispielsweise jeweils ein Gasanalysator zur Messung einer Konzentration eines der im Gasgemisch enthaltenen Gase (beispielsweise Sauerstoff oder Brennstoff) vorgesehen sein, oder ein Gasanalysator, der in der Lage ist, Konzentrationen mehrerer Gase zu bestimmen, beispielswiese ein optischer Gasanalysator, der nach dem Prinzip der Absorptionsspektroskopie arbeitet. Auch eine Kombination von Gasanalysatoren, die nur eine Gaskonzentration bestimmen können, mit Gasanalysatoren, die die Konzentrationen mehrerer Gase zu bestimmen können, ist möglich.
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Die Vorrichtung kann bei bekannter Zusammensetzung eines Gasgemischs auch lediglich einen Gasanalysator zur Messung der Sauerstoffkonzentration oder der Brennstoffkonzentration im Gasgemisch aufweisen, wenn sich durch Messung der Sauerstoffkonzentration die Brennstoffkonzentration bestimmen lässt oder umgekehrt.
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Die Vorrichtung weist weiterhin wenigstens einen Drucksensor zur Messung eines Gasdrucks des Gasgemischs sowie wenigstens einen Temperatursensor zur Messung einer Gastemperatur des Gasgemischs auf.
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Eine Überwachungseinheit empfängt die vom Gasanalysator oder den Gasanalysatoren gemessenen Konzentrationen des Sauerstoffs und des wenigstens einen Brennstoffs im Gasgemisch sowie die von den Druck- und Temperatursensoren gemessenen Gasdrücke und Gastemperaturen.
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Die Überwachungseinheit ist dazu eingerichtet, unter Verwendung des empfangenen Gasdrucks und der empfangenen Gastemperatur eine brennstoffabhängige Sauerstoffgrenzkonzentration und eine untere Explosionsgrenze des Brennstoffs zu ermitteln. Dies kann über in einem Speicher der Überwachungseinheit hinterlegte Informationen über die Druck- und Temperaturabhängigkeit der Sauerstoffgrenzkonzentration und der unteren Explosionsgrenze des Brennstoffs (beispielsweise in Tabellenform) erfolgen. Derartige Informationen können der Fachliteratur entnommen oder, wie beispielsweise aus der DIN EN 1839:2017 bekannt, experimentell bestimmt werden, insbesondere, wenn es sich bei dem Brennstoff um ein Brennstoffgemisch handelt.
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Weiterhin ist die Überwachungseinheit dazu ausgebildet, die gemessene Sauerstoffkonzentration und die gemessene Brennstoffkonzentration zu empfangen und unter Verwendung der ermittelten Sauerstoffgrenzkonzentration in Verbindung mit der gemessenen Sauerstoffkonzentration und der ermittelten unteren Explosionsgrenze des Brennstoffs in Verbindung mit der gemessenen Brennstoffkonzentration eine Explosionsgefahr für den Elektrofilter zu ermitteln und auszugeben.
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Die Erfindung hat den Vorteil, dass durch die Erfassung einer Vielzahl von Parametern eine zuverlässige Ermittlung einer Explosionsgefahr für einen Elektrofilter erfolgen kann.
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Die Überwachungseinheit kann bevorzugt dazu ausgebildet sein, eine Vielzahl von zeitlich beabstandeten Messungen von Gasdruck, Gastemperatur, Sauerstoffkonzentration und Brennstoffkonzentration des Gasgemischs zu empfangen und in einem Messwertspeicher zu speichern. Dies hat den Vorteil, dass eine Historie von Messwerten vorliegt, der einer weiteren Analyse zugeführt werden kann.
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Die Überwachungseinheit kann vorteilhafterweise dazu ausgebildet sein, aus der Historie der Sauerstoffkonzentration, Brennstoffkonzentration, Sauerstoffgrenzkonzentration und unteren Explosionsgrenze des Brennstoffs Zukunftswerte für zukünftige Sauerstoffkonzentrationen, Brennstoffkonzentrationen, Sauerstoffgrenzkonzentrationen und untere Explosionsgrenzen des Brennstoffs zu bestimmen. Aus der Historie der Messwerte lassen sich so Prognosen für die zukünftige Entwicklung der Messwerte erstellen.
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Die Überwachungseinheit kann weiterhin dazu ausgebildet sein, Schwankungsbreiten für Zukunftswerte der Sauerstoffkonzentration, Brennstoffkonzentration, Sauerstoffgrenzkonzentration und unteren Explosionsgrenze des Brennstoffs zu bestimmen, wodurch eine verbesserte Prognose für die Explosionsgefahr für den Elektrofilter ermöglicht wird.
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Die Überwachungseinheit ist bevorzugt dazu ausgebildet, die Zukunftswerte der Sauerstoffkonzentration mit den Zukunftswerten der Sauerstoffgrenzkonzentration zu vergleichen und/oder die Zukunftswerte der Brennstoffkonzentration mit den Zukunftswerten der unteren Explosionsgrenze des Brennstoffs zu vergleichen. Damit kann festgestellt werden, ob und zu welchem Zeitpunkt eine Explosionsgefahr für den Elektrofilter besteht.
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Die Überwachungseinheit ist bevorzugt dazu eingerichtet beim Feststellen einer Explosionsgefahr ein Signal an eine Ausgabeeinheit oder eine Prozesskontrolleinheit abzugeben, beispielsweise um ein Warnsignal auszugeben, um den Elektrofilter auszuschalten, oder um die Spannung zwischen den Elektroden des Elektrofilters zu reduzieren.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Schutz eines Elektrofilters vor Explosionen umfasst die Schritte:
- - Messen einer Sauerstoffkonzentration und/oder einer Brennstoffkonzentration im Gasgemisch mit wenigstens einem Gasanalysator
- - Messen eines Gasdrucks des Gasgemischs mit wenigstens einem Drucksensor,
- - Messen einer Gastemperatur des Gasgemischs mit wenigstens einem Temperatursensor,
- - Empfangen des Gasdrucks und der Gastemperatur und Berechnen einer brennstoffabhängigen Sauerstoffgrenzkonzentration und einer unteren Explosionsgrenze des Brennstoffs unter Verwendung des empfangenen Gasdrucks und der empfangenen Gastemperatur mit einer Überwachungseinheit
- - Empfangen der Sauerstoffkonzentration und/oder der Brennstoffkonzentration in der Überwachungseinheit, und
- - Ermitteln einer Explosionsgefahr für den Elektrofilter durch die Überwachungseinheit unter Verwendung der berechneten Sauerstoffgrenzkonzentration in Verbindung mit der Sauerstoffkonzentration und/oder der ermittelten unteren Explosionsgrenze des Brennstoffs in Verbindung mit der Brennstoffkonzentration durch die Überwachungseinheit.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung im Einzelnen erläutert. In der Zeichnung zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
- 2 eine Darstellung eines beispielhaften Zeitverlaufs von Sauerstoffkonzentration, Brennstoffkonzentration, Sauerstoffgrenzkonzentration und unterer Explosionsgrenze des Brennstoffs
- 3 eine Darstellung eines Explosionsdreiecks
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3 zeigt ein so genanntes Explosionsdreieck 110, welches in bekannter Weise den allgemeinen Zusammenhang von Sauerstoff- und Brennstoffkonzentration und einer Explosionsgefahr, d. h. dem Vorliegen eines explosionsfähigen Sauerstoff-Brennstoff-Gemischs visualisiert. Die Basis 112 des Explosionsdreiecks 110 gibt dabei die Sauerstoffkonzentration CO2 als Sauerstoffanteil am Gasgemisch an, ansteigend von rechts nach links, der linke Schenkel 114 des Dreiecks 110 die Brennstoffkonzentration cB, ansteigend von unten (also der Basis 112 des Dreiecks 110) nach oben (zur Spitze 116 des Dreiecks 110). Der rechte Schenkel 118 des Dreiecks 110 gibt wiederum eine Inertgaskonzentration an, also den Teil der Gasmischung, der nicht zur Explosionsfähigkeit des Gasgemischs beiträgt, ansteigend von oben (Spitze des Dreiecks) nach unten (Basis des Dreiecks). Zur Entstehung einer Explosion müssen die Konzentrationen von Brennstoff und Sauerstoff in einem bestimmten Bereich liegen. Wenn zu wenig Sauerstoff vorliegt kann keine Explosion stattfinden. Der Sauerstoffanteil am Gasgemisch beziehungsweise die Sauerstoffkonzentration, die überschritten werden muss, nennt man Sauerstoffgrenzkonzentration SGK. Analog kann keine Explosion stattfinden, wenn zu wenig Brennstoff vorhanden ist. Der Brennstoffanteil am Gasgemisch beziehungsweise die Brennstoffkonzentration, die überschritten werden muss nennt man Untere Explosionsgrenze des Brennstoffs UEG. Wenn zu viel Brennstoff vorhanden ist, kann keine Explosion stattfinden, das Gemisch wäre dann gesättigt, die Brennstoffkonzentration, die überschritten werden muss nennt man obere Explosionsgrenze OEG. Der schraffierte Bereich 120 des Explosionsdreiecks 110 gibt somit die Kombinationen von Sauerstoff- und Brennstoffkonzentrationen an, bei denen ein explosionsfähiges Gasgemisch vorliegt, welches bei Vorliegen einer Zündquelle, beispielsweise eines Lichtbogens in einem Elektrofilter, explodieren kann. Liegen also Sauerstoff- und Brennstoffkonzentration im schraffierten Bereich 120 des Explosionsdreiecks 110, besteht für den Elektrofilter eine Explosionsgefahr.
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1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10 zum Schutz eines Elektrofilters 12 vor Explosionen in einem Gasstrom 14 eines Gasgemischs.
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Ein mit Partikeln 14 belasteter Gasstrom, der durch einen Pfeil 16 angedeutet ist, strömt durch eine Gasleitung 18. Bei den Partikeln 14 kann es sich beispielsweise um Staub, Rauch oder sonstige Aerosole handeln. Zur Entfernung der Partikel 14 aus dem Gasstrom ist in der Gasleitung 18 ein Elektrofilter 12 angeordnet.
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Der Elektrofilter 12 weist wenigstens eine Sprühelektrode 20 und wenigstens eine Niederschlagselektrode, im Beispiel zwei Niederschlagselektroden 22, 24, auf. Zwischen der Sprühelektrode 20 und den Niederschlagselektroden 22, 24 wird eine Hochspannung UB angelegt, die von einer Spannungsquelle 26 bereitgestellt wird, so dass sich zwischen der Sprühelektrode 20 und den Niederschlagselektroden 22, 24 ein elektrisches Feld ausbildet. Bei geeigneter Hochspannung UB bildet sich um die Sprühelektrode 20 herum eine Corona-Entladung, die zur Ionisierung der Partikel 14 führt. Die so aufgeladenen Partikel 14 erfahren nun eine Kraft in Richtung des elektrischen Feldes und somit eine Kraft in Richtung auf die Niederschlagselektroden 22, 24, wobei die Strömungsrichtung der Partikel 14 durch die jeweiligen Pfeile 28 angedeutet ist.
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In der Gasleitung 18 sind wenigstens ein Drucksensor 30 zur Messung eines Gasdrucks p und ein Temperatursensor 32 zur Messung einer Temperatur T des Gasgemischs angeordnet. Eine Überwachungseinheit 34 empfängt vom Drucksensor 30 gemessene Gasdrücke p und vom Temperatursensor 32 empfangene Gastemperaturen T.
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Zur Messung von wenigstens einer Konzentration eines im Gasgemisch enthaltenen Gases weist die Vorrichtung wenigstens einen Gasanalysator 36 auf, im dargestellten Ausführungsbeispiel ein optischer Gasanalysator mit einem Lichtsender 38, der einen Sendelichtstrahl 40 aussendet. Der Sendelichtstrahl 40 definiert ein Messvolumen 42 und wird nach Reflektion an einem Retroreflektor 44 und einem Teilerspiegel 46 von einem Lichtempfänger 48 empfangen. Die durch die Sendelichtlichtstrahlen 40 gebildete optische Messtrecke umfasst das Messvolumen 42. Der Lichtempfänger 48 erzeugt in Abhängigkeit des auftreffenden Lichts Empfangssignale, die in einer Auswerteeinheit 50 ausgewertet werden.
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Der Gasanalysator 36 umfasst ein Gehäuse 52, mit einem lanzenartigen Fortsatz 54, wobei in dem Gehäuse 52 die optoelektronischen Einheiten, wie Lichtsender 38 Lichtempfänger 48 und Auswerteeinheit 50 angeordnet sind und in dem lanzenartigen Fortsatz 54 das Licht durch das Messvolumen 42 geführt ist und am Ende dieses Fortsatzes 54 der Retroreflektor 44 gehalten ist. Der lanzenartige Fortsatz 54 hat dabei in dem Bereich, in dem er in die Gasleitung 18 hineinragt, Öffnungen, so dass der Gasstrom durch das Messvolumen 42 strömen kann.
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Der Gasanalysator 36 kann beispielsweise als Transmissionsmeter ausgebildet sein, so dass mit dem Lichtempfänger 48 die Intensität des durch das Messvolumen 42 hindurchtretenden Lichts gemessen wird. In der Regel ist der Lichtsender 38 auf eine bestimmte Wellenlänge abgestimmt, die von einem zu untersuchenden Gasanteil absorbiert wird. Über das am Lichtempfänger 48 empfangene Licht kann dann eine Aussage gemacht werden, wie hoch die Konzentration des interessierenden Gasanteils in dem Gasstrom ist, der in der Gasleitung 18 geführt ist.
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Alternativ kann der Gasanalysator nach dem Prinzip der Wellenlängenmodulationsspektroskopie (WMS) arbeiten. Dabei ist der Lichtsender als Laserdiode ausgeführt, die periodisch mit einer dreieck- oder sägezahnförmigen Strom-Zeit-Funktion (Stromrampe) angesteuert wird, um eine Absorptionslinie des interessierenden Gasanteils wellenlängenabhängig abzutasten. Zur Erhöhung der Messgenauigkeit wird die Strom-Zeit-Funktion zusätzlich mit einem sinusförmigen Signal vorgegebener Frequenz f und Amplitude moduliert und das Licht bei einer höheren Harmonischen der Frequenz, üblicherweise der doppelten Frequenz 2f, phasensensitiv detektiert und ausgewertet. Bei kleiner Modulationsamplitude ist der 2f-Signalanteil direkt proportional zu der zweiten Ableitung des Detektorsignals. Aus dem aufgenommenen Absorptionsspektrum (2f-Signal) wird schließlich die Konzentration des interessierenden Gasanteils bestimmt.
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Als Gasanalysator können weiterhin auch andere Spektrometer wie beispielsweise Gitterspektrometer, Fabry-Perot-Spektrometer oder FTIR-(Fourier-Transform-Infrarot) Spektrometer in Betracht kommen.
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Unabhängig von der Art des Gasanalysators gibt die Auswerteeinheit 50 Konzentrationen von Sauerstoff CO2 und wenigstens einem Brennstoff cB im Gasgemisch aus, die von der Überwachungseinheit 34 empfangen werden. Die Übertragung der Messwerte des Gasanalysators 36, des Temperatursensors 32 und des Drucksensors 30 an die Überwachungseinheit 34 erfolgt im Ausführungsbeispiel über Signalleitungen 54, 37, 38, kann aber auch drahtlos, beispielsweise mittels Funksignalen, erfolgen.
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Die Überwachungseinheit 34 ist im Ausführungsbeispiel als separate Einheit dargestellt, sie kann aber beispielsweise auch Teil des Gasanalysators 36 sein.
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Die Überwachungseinheit 34 berechnet aus den empfangenen Gastemperaturen T und Gasdrücken p eine brennstoffabhängige Sauerstoffgrenzkonzentration SGK und eine untere Explosionsgrenze des Brennstoffs UEG und greift dabei auf in einem Speicher der Überwachungseinheit hinterlegte Informationen zur Temperatur- und Druckabhängigkeit der Sauerstoffgrenzkonzentration SGK und der unteren Explosionsgrenze des Brennstoffs UEG zurück. Derartige Informationen können der Fachliteratur entnommen oder, wie beispielsweise aus der DIN EN 1839:2017 bekannt, experimentell bestimmt werden, insbesondere, wenn es sich bei dem Brennstoff um ein Gemisch mehrerer Brennstoffe handelt. Aus einer Historie von Temperatur- und Druckmessungen kann die Überwachungseinheit 34 mit bekannten Extrapolationsverfahren zukünftige Werte für die Sauerstoffgrenzkonzentration SGK und die untere Explosionsgrenze des Brennstoffs UEG prognostizieren.
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Die Bestimmung der Explosionsgefahr ist für einen beispielhaften zeitlichen Verlauf der Konzentrationen von Sauerstoff und Brennstoff, der Sauerstoffgrenzkonzentration SGK und der unteren Explosionsgrenze des Brennstoffs UEG im Diagramm 60 in 2 dargestellt. Die Ordinate 62 des Diagramms gibt die Werte für Sauerstoffkonzentration, Brennstoffkonzentration, Sauerstoffgrenzkonzentration und untere Explosionsgrenze des Brennstoffs an, die Abszisse 64 stellt die Zeitachse dar.
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Die durchgezogene Linie 66 zeigt den zeitlichen Verlauf der Sauerstoffgrenzkonzentration, wobei im Beispiel davon ausgegangen wird, das sich Druck und/oder Temperatur im Zeitverlauf erhöhen, was zu einer Absenkung der Sauerstoffgrenzkonzentration führt. Gleiches gilt für die untere Explosionsgrenze des Brennstoffs, die durch eine punktierte Linie 68 dargestellt ist. Die gemessene Sauerstoffkonzentration CO2 ist durch eine gestrichelte Line 70 dargestellt, die Brennstoffkonzentration cB durch eine Linie 72 mit Strichpunktmuster.
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Zum Zeitpunkt T0 kann die Überwachungseinheit aus einer Historie 74 der Sauerstoffkonzentration C02, Brennstoffkonzentration cB, Sauerstoffgrenzkonzentration SGK und unteren Explosionsgrenze des Brennstoffs UEG Werte für einen zukünftigen Zeitbereich 76 prognostizieren und so abschätzen, wann eine Explosionsgefahr im Elektrofilter besteht.
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Im Beispiel würde die Sauerstoffkonzentration c02 zum Zeitpunkt T1 die Sauerstoffgrenzkonzentration SGK überschreiten. Es bestünde dann jedoch noch keine Explosionsgefahr, da die Brennstoffkonzentration cB noch nicht die untere Explosionsgrenze des Brennstoffs UEG überschritten hätte. Dies wäre im Beispiel zum Zeitpunkt T2 der Fall. Die Überwachungseinheit kann daher zum Zeitpunkt T0 eine Prognose zum Eintreten einer Explosionsgefahr erstellen und geeignete Maßnahmen wie Ausgeben einer Warnung oder Ändern von Prozessparametern einleiten.
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Durch Verwendung geeigneter statistischer Verfahren kann die Überwachungseinheit die Prognose verfeinern. So können beispielswiese Schwankungsbreiten der Messwerte berücksichtigt werden.
