DE3741181A1 - Kohleverbrennungssystem fuer eine gasturbine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft allgemein ein Verbrennungssystem und insbesondere ein Gasturbinen-Verbrennungssystem zum Verbrennen pulverisierter Kohle und zum Abtrennen von Schlacke und Asche von den Verbrennungsprodukten.

Als ein Brennstoff für Gasturbinen bietet Kohle manche Vorteile, da sie sicher und in ausreichender Menge erhältlich ist. Ihre gasförmigen Verbrennungsprodukte haben jedoch typischerweise einen hohen Gehalt von Stickoxiden (N O _x ) und enthalten mitgerissene Schlacke und Asche und all dies ist schädlich für Turbinenbestandteile. Frühere Vorschläge zum Verbrennen von Treibstoffen mit hohem treibstoffgebundenen Stickstoffgehalt, z.B. von Kohle abgeleiete Öle, enthielten RQL-Verbrenner (rich-quench-lean = fett-abschreck-mager), bei denen die Verbrennung in angereicherten (fetten) und abgemagerten Stufen stattfindet, die durch eine Abschreckstufe getrennt sind, in der die Verbrennungsprodukte der fetten Stufe durch Zuführen kalter Luft abgekühlt werden. Zusätzlich hat sich gezeigt, daß das Einspritzen von Wasser oder Dampf in Verbrennungsprodukte von einem Verbrenner eine positive Auswirkung bei der Steuerung des NO _x -Gehaltes hat. Bei bekannten kohlebefeuerten Gasturbinenmotoren wurde die Asche typischerweise dadurch entfernt, daß die Verbrennungsprodukte durch eine Reihe von Zyklonseparatoren zwischen dem Verbrenner und der Turbine hindurchgeleitet wurden.

Ein Gasturbinenmotor-Verbrennungssystem erfindungsgemäßer Art verbindet die RQL-Verbrennung von pulverisierter oder aufgeschlämmter Kohle mit einem einfachen und wirksamen Ascheentfernungssystem unter Benutzung von Wasser oder Dampf und ergibt deshalb eine Verbesserung gegenüber bekannten Kohleverbrennungssystemen.

Die Entfernung schafft ein neues und verbessertes Kohleverbrennungssystem, das besonders für einen Gasturbinenmotor geeignet ist. Bei dem erfindungsgemäßen Verbrennungssystem wird pulverisierte oder aufgeschlämmte Kohle mit einer Primär-Luftzufuhr in einem ersten Fettzonen-Verbrenner bei einer Temperatur über der Verschlackungstemperatur der Kohle verbrannt. Der rasch strömende Abstrom des Fettzonen-Verbrenners, ein Gemisch aus geschmolzener Schlacke und brennbaren Gasen wie Kohlenstoffmonoxid und Wasserstoff tritt durch einen Vorhang aus Wasser oder Dampf in einer Abschreckstufe hindurch, der im wesentlichen sofort die geschmolzene Schlacke fest werden läßt und die Temperatur der Gase reduziert. Der thermische Schock der raschen Abkühlung läßt die Schlacke relativ kleinkörnig erstarren, und die kleinen Körner sammeln sich in einem einfachen Trägheitsabscheider unter der Abschreckstufe. Die brennbaren Gase mit etwas mitgerissener Restasche strömen in einem gewundenen Pfad durch den Trägheitsabscheider und dann in einen Zyklonabscheider, in welchem mehr als 99% der mitgerissenen Aschenteilchen mit einer Größe von mehr als 10 µm entfernt werden. Aus dem Zyklonabscheider treten die aschefreien brennbaren Gase in einen zweiten Magerzonen-Verbrenner ein, in welchem das Gasgemisch mit einem Zustrom von Sekundärluft Spontanverbrennung einleitet, die die Gastemperatur wieder über die Verschlackungstemperatur der Kohle anhebt. Abstromseitig vom Magerzonen-Verbren­ ner wird Verdünnungsluft zur Herabsetzung der Gastemperatur auf eine niedrigere Turbineneinlaßtem­ peratur hinzugefügt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert; in dieser zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungs­ gemäßen Kohleverbrennungssystems,

Fig. 2 eine vergrößerte Teilansicht des innerhalb des mit "2" bezeichneten Kreises in Fig. 1 gelegenen Teiles des Systems,

Fig. 3 eine Ansicht allgemein in Richtung der Pfeile 3-3 in Fig. 1 mit einer schema­ tischen Darstellung einer zum Verbrennungs­ system gehörigen Gasturbine,

Fig. 4 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung, unter Weglassung einiger Teile, eines Kohleverbrennungssystemes erfindungsgemäßer Art, und

Fig. 5 eine Darstellung ähnlich Fig. 1 eines abgewandelten erfindungsgemäßen Kohle­ verbrennungssystems.

Das Kohleverbrennungssystem 10 nach Fig. 1 und 3 ist erfindungsgemäß aufgebaut und wird als externer Verbrenner für die in Fig. 3 schematisch dargestellte Gasturbine 12 betrieben. Die Turbine 12, die als stationärer Industriemotor dargestellt ist, jedoch für mobile Anwendung beispielsweise in einer Lokomotive finden kann, enthält einen Kompressor 14 und eine Turbine 16, die über eine Welle 18 miteinander verbunden sind. Die Turbine 16 treibt den Kompressor 14 und auch eine schematisch dargestellte Last 20, beispielsweise einen Stromgenerator, an.

Das Verbrennungssystem 10 ist an einer horizontalen Grundfläche 22 angebracht und enthält einen allgemein zylindrischen Fettzonen-Verbrenner, der um eine vertikale Achse 26 zentriert ist. Eine strukturelle Stützplattform 28 umgibt den Fettzonen-Verbrenner 24 und sitzt auf der Grundfläche 22 auf. Das Verbrennungssystem 10 enthält weiter eine Abschreckstufe 30 (Fig. 4), die unten starr an dem Fettzonen-Verbrenner angebracht ist, einen Trägheitsabscheider 32 unter der Abschreckstufe und starr mit dieser verbunden, einen Zyklonabscheider 34, einen Magerzonen-Verbrenner 36 und eine Verdünnungsstufe 38 (Fig. 3). Eine schematisch dargestellte Primärluftleitung 40 (Fig. 3) erstreckt sich von dem Kompressor 14 zu einem Einlaßgehäuse 42 an der Oberseite des Fettzonen-Verbrenners 24. Ein erster Leitungszug 44 verbindet den Trägheitsabscheider 32 mit dem Zyklonabscheider 34, und ein zweiter Leitungszug 46 den Zyklonabscheider 34 mit dem Magerzonen-Verbrenner 36. Ein dritter Leitungszug 48 verbindet den Magerzonen-Verbrenner 36 mit der Verdünnungsstufe 38 und ein vierter Leitungszug 50 (Fig. 3) erstreckt sich von der Verdünnungsstufe zu einem Verbindungsflansch 52, an welchen sich ein schematisch dargestellter fünfter Leitungszug 54 zur Turbine 16 anschließt. Eine Sekundärluftleitung 56 zweigt von der Primärluftleitung 40 ab und führt zu dem Magerzonen-Verbrenner 36, und eine Verdünnungsluftleitung 58 zweigt gleicherweise von der Primärluftleitung 40 zur Verdünnungsstufe 38 ab.

Wie am besten in Fig. 4 zu sehen, enthält der Fettzonen-Verbrenner 24 einen zylindrischen Außenmantel 60 und einen Innenmantel 62 aus hochtemperaturfestem gießbaren feuerfesten Material. Der Innenmantel 62 besitzt einen Innendurchmesser D 1 und mündet mit einer kreisförmigen Öffnung 64 mit gleichem Durchmesser nach unten.

Wie am besten in Fig. 2 zu sehen, bestimmt der Innenraum des Einlaßgehäuses 42 oben auf dem Fettzonen-Verbrenner 24 eine Einlaßkammer 66, die mit einem zylindrischen Durchlaß 68 in der Mitte einer glockenförmigen Mündung 70 in die Mitte des Innenmantels 62 des Fettzonen-Ver­ brenners mündet. Eine Düse 72 ist zentral am Einlaßge­ häuse 42 angebracht und enthält ein Außengehäuse 74 und in diesem ein Innengehäuse 76. Das Außengehäuse 74 steht in den Durchlaß 68 hinein vor und trägt eine Vielzahl von schrägstehenden Außenflügeln 78, die der von der Einlaßkammer 66 in den Fettzonen-Verbrenner 24 einströmenden Primärluft eine Wirbelbewegung erteilen. Eine Brennstoff-Zuführleitung 80 schließt außerhalb des Einlaßgehäuses 66 an das Innengehäuse 76 der Düse an und transportiert pulverisierte Kohle in Schlamm- oder in Pulverform zum unteren Ende des Innengehäuses. Eine Zerstäuber-Luftleitung 82 (Fig. 2 und 3) zweigt von der Primärluftleitung 40 ab und ist mit dem Raum zwischen den Innen- und Außengehäusen 76, 74 der Düse verbunden. Die Zerstäuberluft strömt durch eine Vielzahl von Zerstäuberflügeln 84 am Innengehäuse in den Fettzonen-Verbrenner 24 ein. Die wirbelnde Zerstäuber­ luft vermischt sich mit der pulverisierten Kohle, die aus dem Ende des Innengehäuses austritt, und verteilt sie fein. Die hier dargestellte Düse 72, die nicht Teil der Erfindung ist, steht hier für irgendeine der auf diesem Einsatzgebiet verwendeten Düsenformen.

Die Abschreckstufe 30 enthält ein zylindrisches Gehäuse 86 mit einer Innenwand 88, die ein Kehlgebiet der Abschreckstufe bestimmt. Die Innenwand besitzt einen Durchmesser D 2, der den Durchmesser D 1 des Innenmantels 62 im Fettzonen-Verbrenner 24 übertrifft. Das Kehlgebiet kann mit feuerfestem Material ausgekleidet sein, es kann aber auch die Abschreckstufe wassergekühlt ausgeführt werden. Ein Flansch 90 an der Abschreckstufe schafft eine starre Verbindung derselben mit einem entsprechenden Flansch 92 am Fettzonen-Verbrenner 24, so daß die Abschreckstufe längs der Vertikalachse 26 ausgerichtet ist. Eine Vielzahl von Kühlmittel-Zuführ­ rohren 94 ist an eine entsprechende Vielzahl von Düsen in der Abschreckstufe angeschlossen, die so ausgelegt sind, daß horizontale Kühlmittelsprühstrahlen über den Kehlbereich der Abschreckstufe gerichtet werden. Die Düsen sind so angeordnet, daß ein Kühlmittelvorhang sich in einer senkrecht auf der Achse 26 stehenden Ebene vollständig über den Kehlbereich erstreckt. Bevorzugtes Kühlmittel ist Wasser, es kann jedoch auch Dampf oder ein anderes inertes Fluid mit hoher Wärmekapazität benutzt werden.

Der Trägheitsabscheider 32 besitzt ein zylindrisches Gehäuse 96 mit einem Flansch 98 an der Oberseite, der eine starre Verbindung mit einem Flansch 100 an der Unterseite der Abschreckstufe 30 schafft. Eine schematisch dargestellte Prallplatte (Baffle) 102 ist in dem Abscheider 32 eingesetzt und verhindert eine geradlinige Verbindung zwischen der Oberseite des Abscheiders und der Öffnung der ersten Leitung durch das zylindrische Gehäuse 96 des Abscheiders. Eine Schlackenfalle 104 unter der Prallplatte 102 wird durch einen Deckel 106 verschlossen, der einen Schlackenkasten oder ein anderes übliches Mittel zum Entnehmen von Feststoffen aus einer Hochdruckumgebung ohne Druckverlust darstellt.

Der Zyklonabscheider 34 besitzt ein zylindrisches Mittelgehäuse 108, das längs einer allgemein schräg nach unten abfallenden Achse 110 (Fig. 1) ausgerichtet ist, ein an einem Ende des Mittelgehäuses 108 starr angebrachtes kegelförmiges Endgehäuse 112 und eine Endwand 114, die das gegenüberliegende Ende des Mittelgehäuses 108 abschließt. Die Innenflächen des Mittel- und des Endgehäuses 108, 112 und die Endwand 114 sind vorzugsweise hochtemperaturfest ausgekleidet, können jedoch auch aus einer hochtemperaturbeständigen Legierung gebaut sein. Die erste Leitung 44 mündet allgemein tangential zur Innenfläche der hochtemperatur­ festen Auskleidung des Mittelgehäuses 108 in dasselbe. Die zweite Leitung 46 ist nach der Achse 110 ausgerich­ tet und reicht durch die Endwand 114, wodurch das innere Ende der Leitung innerhalb des Mittelgehäuses 108 aufgefangen oder getragen ist.

Der Magerzonen-Verbrenner 36 ist vorzugsweise, jedoch nicht unbedingt vom Zyklontyp und enthält ein zylindrisches, an beiden Enden geschlossenes Gehäuse 116. Das fernliegende Ende der zweiten Leitung 46 mündet in den Innenraum des Gehäuses 116 allgemein tangential zu dessen Innenwand, und diese ist auch mit einem gießfähigen feuerfesten Material ausgekleidet. Die Sekundärluftleitung 56 mündet in gleicher Weise in das Gehäuse 116 des Magerzonenverbrenners 36 und kann so angeordnet sein, daß die Turbulenz in diesem durch Austreten der Sekundärluft im Gegenstrom zu dem aus der zweiten Leitung ausströmenden Gas erhöht wird. Die dritte Leitung 48 ist an einer Endwand des Gehäuses abgestützt, wobei ein inneres Ende innerhalb des Gehäuses 116 aufgefangen ist.

Die Verdünnungsstufe 38, die nur in Fig. 3 gezeigt ist, wird im wesentlichen durch einen Zylinder gebildet, in welchen die dritte und die vierte Leitung 48, 50 von entgegengesetzten Enden her münden. Die Verdünnungsstufe 38 gehört besonders zu der erfindungsgemäßen Gastur­ binenanwendung des Verbrennungssystemes wegen der Temperaturbegrenzungen für das heiße bewegte Gasfluid, das in die Turbine 16 durch die vierte und die fünfte Leitung 50, 54 eingeführt wird. Bei anderen Anwendungen kann die Verdünnungsstufe weggelassen und die vierte Leitungsstufe 50 direkt mit dem abstromseitig anschließenden Verbraucher verbunden werden.

Mit besonderem Bezug auf Fig. 4 wird der Betrieb des Verbrennungssystems 10 folgendermaßen beschrieben, wobei die hier angegebenen Zahlenwerte Schätzwerte sind für einen Motor mit einer Leistung von ca. 4847 kW (6500 HP). Der Kompressor 14 führt etwa 3,72 kg/s (8,21 PPS = pounds per second) Primärluft zur Einlaßkammer 66. Pulverisierte Kohle in einem Kohle/Wasser-Schlamm wird mit einer Rate von etwa 1,17 kg/s (2,59 PPS) zur Düse 72 transportiert. In der heißen Zerstäubungsluft vom Kompressor wird der Wassergehalt des Schlammes verdampft und die Kohle in dem Fettzonen-Verbrenner 24 dispergiert, in welchem die Verbrennung in einer brennstoffreichen Umgebung stattfindet, die durch ein Äquivalenzverhältnis von ca. 1,6 charakterisiert ist. Diese Verbrennung geschieht bei einer Temperatur von ca. 1427°C (2600°F), die weit über der Verschlackungstemperatur der Kohle liegt.

Dementsprechend ist der Abstrom vom Fettzonen-Verbrenner 24 durch die kreisförmige Öffnung 64 eine nach unten gerichtete rascher kontinuierlicher Strom von brennbaren Gasen, die Kohlenstoffmonoxid und Wasserstoff enthalten, mit mitgerissenen Tröpfchen aufgeschmolzener Schlacke. Zusätzlich zur mitgerissenen Schlacke kann sich etwas Schlacke an dem Innenmantel 62 sammeln und durch die kreisförmige Öffnung 64 nach unten abtropfen.

Wenn der Abstrom von dem Fettzonen-Verbrenner 24 in den Kehlbereich der Abschreckstufe 30 eintritt, muß er einen Wasservorhang durchqueren, der durch die Düsen mit einer Rate von ungefähr 0,9 kg/s (2 PPS) eingesprüht wird. Da der Durchmesser der kreisförmigen Öffnung 64 des Fettzonen-Verbrenners 24 kleiner als der Durchmesser D 2 des Kehlbereiches der Abschreckstufe 30 ist, durchläuft alle geschmolzene Schlacke, auch der an der Innenfläche des Innenmantels 62 abtropfende Anteil, den Wasservor­ hang, ohne sich an den Wandbereich der Abschreckstufe anzuhängen. Bei Berührung mit dem Wasser fällt die Temperatur der Gase und der geschmolzenen Schlacke auf ca. 927°C (1700°F) ab, d.h. unter die Verschlackungstemperatur der Kohle, so daß die Schlacke erstarrt. Der thermische Schock des schnellen Erstarrens erbringt ein Zerkleinern der verfestigten Schlacke zu Körnchen mit Durchmessern in der Größenordnung von 5 mm (0,2 inch). Zusätzlich bildet sich etwas leichtere Restasche und wird in dem Gasstrom, der in Vertikalrich­ tung nach unten fortschreitet, mit den Schlackenkörnchen zu dem Trägheitsabscheider 32 mitgerissen.

Im Trägheitsabscheider 32 prallen die brennbaren Gase, die Restasche und die trockenen Schlackenkörnchen auf die Prallplatte 102 auf und werden durch diese abgelenkt. Die Gase und die relativ leichte mitgerissene Asche umströmt die Prallplatte und gelangt dann in den ersten Leitungsabschnitt 44, der zum Zyklonabscheider 34 weiterführt. Die schwereren Schlackenkörnchen werden jedoch in der Schlackenfalle 104 aufgefangen und sie werden von dort kontinuierlich oder in entsprechenden Abständen abgezogen.

Der Strom brennbarer Gase in dem ersten Leitungsab­ schnitt 44 mit ca. 5,81 kg/s (12,8 PPS) tritt in den Zyklonabscheider 34 ein und umwirbelt die Innenfläche des Zentralgehäuses 108. Die mitgerissene Restasche wird in einem Ausmaß in Größenordnung von 99,85% der Ascheteilchen mit mehr als 10 µm Größe von den brennbaren Gasen abgetrennt und von diesen entfernt, bevor die brennbaren Gase in den zweiten Leitungsabschnitt 46 eintreten. Die Restasche und ggf. in dem Zyklonabscheider 34 abgetrennte Schlacke wandern zu dem kleinen Ende des Endgehäuses 110, und dort kann das Material leicht entnommen werden.

Der im wesentlichen aschefreie Strom brennbarer Gase fließt durch den zweiten Leitungsabschnitt 46 in den Magerzonen-Verbrenner 36. Sekundärluft wird mit einer Rate von ca. 2,29 kg/s (5,04 PPS) dem Magerzonen-Ver­ brenner 36 durch die Sekundärluftleitung 56 in einer Weise zugeführt, die möglichst große Turbulenz im Magerzonen-Verbrenner erzeugt. Die Sekundärluft leitet eine Spontanverbrennung der brennbaren Gase bei einem Aquivalenzverhältnis von ca. 0,44 ein, wodurch die gesamten brennbaren Bestandteile verbraucht werden. Diese Verbrennung erzeugt einen kontinuierlichen Strom von Heißgas-Antriebsfluid bei etwa 1538°C (2800°F).

Da diese Temperatur von 1538°C (2800°F) über der üblichen Turbineneinlaßtemperatur liegt, wird ein Verdünnungsluftstrom von etwa 7,64 kg/s (16,85 PPS) zu dem kontinuierlichen Strom des Heißgas-Antriebsfluides in der Verdünnungsstufe 38 hinzugemischt. Das Mischen des Heißgas-Antriebsfluids mit der kühleren VerdOnnungs­ luft reduziert die Gastemperatur auf einen annehmbaren Wert von 1113°C (2035°F), der immer noch über der Verschlackungstemperatur der Kohle liegt. Das Heißgas-Antriebsfluid wird dann durch den vierten und den fünften Leitungsabschnitt 50 und 54 in die Turbine 16 eingeführt.

In Fig. 5 ist ein abgewandeltes Verbrennungssystem 10′ erfindungsgemäßer Art dargestellt. Das Verbrennungs­ system 10′ besitzt einen Fettzonen-Verbrenner 24′, eine Abschreckstufe 30, einen Trägheitsabscheider 32′, einen Zyklonabscheider 34′ und einen Magerzonen-Verbrenner 36′, und diese Bauteile entsprechen jeweils dem Fettzonenverbrenner 24, der Abschreckstufe 30, dem Trägheitsabscheider 32, dem Zyklonabscheider 34 bzw. dem Magerzonen-Verbrenner 36 bei dem vorher beschriebenen Verbrennungssystem 10. Bei dem in Fig. 5 gezeigten abgewandelten Verbrennungssystem 10′ ist jedoch der Zyklonabscheider 34′ um eine Vertikalachse 110′ ausgerichtet, so daß die Restasche aus dem Zyklonab­ scheider 34′ besser entfernt werden kann, und keine so große Raum an einer Grundfläche 22′ nötig ist.

Das grundsätzliche Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Gasturbinenmotor-Verbrennungssystem zu schaffen, bei dem pulverisierte Kohle in Fett- und Magerverbrennungszonen bei Temperaturen über der Verschlackungstemperatur der Kohle verbrannt wird und bei dem Asche in einfachen Trägheits-Abscheidestufen zwischen der Fett- und der Magerzone abgeschieden werden.

Es ist so aus der Beschreibung zu erkennen, daß pulverisierte Kohle in dem Fettzonen-Verbrenner bei einer Temperatur über der Verschlackungstemperatur der Asche verbrannt wird. Das heiße Gas und mitgerissene aufgeschmolzene Schlacke werden durch einen Wasser- oder Dampf-Kühlmittelvorhang in der Abschreckstufe hindurchgeleitet, und hier wird die geschmolzene Schlacke verfestigt und das heiße Gas abgekühlt. Die schwere Schlacke wird in einem Trägheitsabscheider gesammelt, während das heiße Gas und mitgerissene Flugasche in einen Zyklonabscheider eintreten, in welchem die Asche entfernt wird. Das saubere Gas tritt in den Magerzonenverbrenner ein, wo zusätzliche Luft zum Stützen der Verbrennung zugeführt wird. Die Temperatur des sauberen Gases im Magerzonen-Verbrenner wird so wieder über die Verschlackungstemperatur der Kohle angehoben; da sich jedoch in dem Gas keine Asche mehr befindet, ist das heiße Gas ausreichend sauber zur direkten Einleitung in die Turbine des Gasturbinenmotors.

Claims (4)

1. Kohleverbrennungssystem mit einer Druckluftquelle und einer Zulieferung von pulverisierter Kohle entweder in trockener Pulverform oder in feuchter Schlammform, bei dem die pulverisierte Kohle mit der Druckluft in einem Verbrenner gemischt und verbrannt wird, die bei der Ver­ brennung gebildeten Schlacke- und Ascheteilchen darauf­ hin entfernt werden und die während der Verbrennung erzeugten Gase mit Kühlluft verdünnt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Kohleverbrennungssystem umfaßt:
einen Fettzonenverbrenner (24), Mittel (40, 80, 82), welche den Fettzonenverbrenner (24) mit der Druck­ luftquelle und der Quelle pulverisierter Kohle verbinden, wobei die Kohle mit einem Primäranteil der Druckluft in dem Fettzonenverbrenner (24) bei einem Äquivalenzverhältnis größer als 1 und einer die Verschlackungstemperatur der Kohle übertreffenden Temperatur verbrannt wird, so daß ein kontinuierlicher Strom von brennbaren heißen Gasen und geschmolzener Schlacke aus dem Fettzonenverbrenner austritt,
eine mit dem Fettzonenverbrenner (24) verbundene Abschreckstufe (30), die einen Kehlabschnitt (88) besitzt und den kontinuierlichen Strom von brennbaren heißen Gasen und geschmolzener Schlacke aufnimmt, wobei Mittel (94) in der Abschreckstufe (30) einen sich über den Kehlabschnitt (88) erstreckenden Kühlmittelvorhang bestimmen, der den kontinuierlichen Strom aus brennbaren heißen Gasen und geschmolzener Schlacke durchschneidet, wobei der Kühlmittelvorhang die Temperatur des kontinuierlichen Stromes brennbarer heißer Gase und geschmolzener Schlacke auf Werte unter der Verschlackungstemperatur der Kohle absenkt, so daß die geschmolzene Schlacke sich verfestigt und in eine Vielzahl von in dem Strom brennbarer heißer Gase mit einer gewissen Menge von Restasche mitgerissenenen trockenen Schlackenkörnchen zerfällt,
ein erstes, an die Abschreckstufe (30) angeschlossenes Trägheitsabscheidermittel (32), das den kontinuierlichen Strom von brennbaren heißen Gasen mit der mitgerissenen Restasche und den trockenen Schlackenkörnchen aufnimmt und im wesentlichen alle trockenen Schlackenkörnchen von den brennbaren heißen Gasen abscheidet,
ein zweites, an dem ersten Trägheitsabscheidermittel (32) angeschlossenes Trägheitsabscheidermittel (34), das den kontinuierlichen Strom von brennbaren heißen Gasen mit mitgerissener Restasche aufnimmt und im wesentlichen die gesamte Restasche von den brennbaren Gasen abscheidet,
eine an dem zweiten Trägheitsabscheidemittel (34) und der Druckluftquelle angeschlossene Magerzonen-Verbrenner­ stufe (36), die zu einem ein Vermischen der brennbaren heißen Gase mit einem zweiten Anteil von Druckluft zum Einleiten von Spontanverbrennung der brennbaren heißen Gase bei einem Äquivalenzverhältnis kleiner als 1 wirksam ist, wobei die Spontanverbrennung einen kontinuierlichen Strom von im wesentlichen aschefreiem Heißgas-Antriebsfluid bei einer über der Verschlackungstemperatur der Kohle liegenden Temperatur erzeugt, und
Leitungsmittel (38, 50, 54), die an der Magerzonen-Ver­ brennerstufe (36) angeschlossen sind zum Transportieren des Heißgas-Antriebsfluids zu einem Verbrauchergerät (16).

2. Verbrennungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlmittelvorhang ein aus einer Vielzahl von an der Abschreckstufe (30) angebrachten Düsen ausgesprühter Wasserschleier ist.

3. Verbrennungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlmittelvorhang ein aus einer Vielzahl von an der Abschreckstufe (30) angebrachten Düsen ausgesprühter Dampfschleier ist.

4. Verbrennungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3 in Kombination mit einem Gasturbinenmotor, der einen Druckluft liefernden Kompressor und eine mit dem Kompressor verbundene Turbine besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß der Fettzonenverbrenner (24) eine allgemein zylindrische Verbrennungskammer (62) enthält, die um eine Vertikalachse zentriert ist, und einen kreisförmigen Auslaß (64) von der Verbrennungskammer (62) mit einem vorbestimmten ersten Durchmesser (D 1) besitzt, daß die Druckluftquelle der Kompressor (14) des Gasturbinenmotors (12) ist, daß der Kehlabschnitt (88) der Abschreckstufe (30) ein zylindrisches Kehlrohr ist, das um die vertikale Achse (26) zentriert ist und einen vorbestimmten zweiten Durchmesser (D 2) besitzt, der den ersten Durchmesser (D 1) übertrifft, daß der Kühlmittel­ vorhang sich über den Kehlbereich (88) der Abschreck­ stufe in einer Ebene senkrecht zu der vertikalen Achse (26) erstreckt, daß das erste Trägheitsabscheidermittel (32) direkt unter der Abschreckstufe (30) nach der vertikalen Achse (26) ausgerichtet ist, daß eine Verdünnungsstufe (38) an der Magerzonen-Verbrennerstufe (36) und dem Kompressor (14) so angeschlossen ist, daß der kontinuierliche Strom von Heißgas-Antriebsfluid aufgenommen und mit einem Verdünnungsanteil der Druckluft gemischt wird, um die Temperatur des kontinuierlichen Stromes von Heißgas-Antriebsfluid auf eine vorbestimmte Turbineneinlaßtemperatur über der Verschlackungstemperatur der Kohle zu vermindern, und daß die Leitungsmittel (50, 54) mit der Verdünnungsstufe (38) verbunden sind, um den kontinuierlichen Strom von Heißgas-Antriebsfluid zu der Turbine (16) zu befördern.