DE3741181C2 - - Google Patents

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    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C6/00Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion
    • F23C6/04Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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Description

Die Erfindung betrifft ein Kohleverbrennungssystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Derartige Kohleverbrennungssysteme, insbesondere zum Einsatz bei Gasturbinen, sind bekannt. Die Verwendung von Kohle als Brennstoff bietet dabei den Vorteil, daß sie sicher und in ausreichender Menge zur Verfügung steht. Ihre gasförmigen Verbrennungsprodukte haben jedoch typischerweise einen hohen Gehalt an Stickoxiden (NO x) und enthalten mitgerissene Schlacke und Asche, was für die Turbinenbestandteile schäd­ lich ist.
Aus der GB 21 60 30A ist ein Kohleverbrennungssystem be­ kannt, bei dem die Verbrennungsgase zwischen einer ersten und einer zweiten Brennkammer durch Zufuhr von Kühlluft ab­ gekühlt und in der zweiten Brennkammer durch Zufuhr von Kalk entschwefelt werden. Anschließend werden diese Gase in einen Sammelbehälter geleitet, der nach der ersten Brennkammer an­ fallendes Schlackengranulat enthält, um weitere, für nachge­ schaltete Systeme schädliche Bestandteile der Gase zu bin­ den. Die Schlacke wird dadurch in Granulatform gebracht, daß die nach der ersten Brennkammer herabfallende Schlacke durch einen Luft- oder Wasserstrom abgeschreckt wird. Es hat sich jedoch bei diesem bekannten System gezeigt, daß die Reini­ gung der Gase von Stickoxiden nicht immer in dem gewünschten Maß erfolgt.
Aus der US-PS 45 90 868 ist ein Verbrennungssystem für die Verbrennung von pulverisierter Kohle bekannt, bei der die heißen Verbrennungsgase tangential in eine Zyklonkammer ein­ geführt und in eine kreisförmige Bewegung versetzt werden. Aus dieser Zyklonkammer gelangen die heißen Verbrennungsgase durch einen zentralen Durchlaß in eine zweite Brennkammer, in der sie mit Frischluft vermischt und dadurch abgekühlt werden. Der geschmolzene Kohlestaub fällt in der Form von Schlacke in der Zyklonkammer nach unten auf ein Kühlsystem, von dem die Schlacke abgeführt werden kann. Die aus der zwei­ ten Brennkammer austretenden Gase werden durch weitere, nach­ geschaltete Ascheabscheider nochmals von Aschebestandteilen gereinigt. Diese bekannte Anordnung weist jedoch zwischen dem Verbrenner und er Gasturbine keine Vorrichtungen auf, mit denen die Verbrennungsgase von Stickoxiden oder anderen schädlichen Gasbestandteilen gereinigt werden können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kohleverbren­ nungssystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaf­ fen, bei dem auf einfache und wirtschaftliche Weise eine zu­ verlässige Reinigung der Gase von Stickoxiden und von für die Gasturbine schäd­ lichen Bestandteilen, insbesondere eine einfache und wirksame Ascheentfernung, gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Verbrennungssystem wird pulveri­ sierte oder aufgeschlämmte Kohle mit einer Primär-Luftzufuhr in einer ersten Brennkammer bei einer Temperatur über der Verschlackungstemperatur der Kohle verbrannt. Das aus der ersten Brennkammer rasch ausströmende Gemisch aus geschmolze­ ner 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 Tempera­ tur der Gase reduziert. Dabei bewirkt das Durchleiten der Ga­ se durch einen Wasser- oder Dampfvorhang eine Begrenzung des NO x -Gehaltes der Gase. 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 mit­ gerissenen Aschenteilchen mit einer Größe von mehr als 10 µm entfernt werden. Aus dem Zyklonabscheider treten die asche­ freien brennbaren Gase in eine zweite Brennkammer ein, in welcher das Gasgemisch mit einem Zustrom von Sekundärluft eine Spontanverbrennung einleitet, die die Gastemperatur wie­ der über die Verschlackungstemperatur der Kohle anhebt. Ab­ stromseitig von der zweiten Brennkammer wird Verdünnungsluft zur Herabsetzung der Gastemperatur auf eine niedrigere Tur­ bineneinlaßtemperatur hinzugefügt.
Vorteilhafte Ausführungsvarianten der Erfindung sind aus den Unteransprüchen ersichtlich.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung bei­ spielsweise näher erläutert; in dieser zeigt:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen 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 Anwendung 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 eine allgemein zylindrische erste Brennkammer, die um eine vertikale Achse 26 zentriert ist. Eine strukturelle Stützplattform 28 umgibt die erste Brennkammer 24 und sitzt auf der Grundfläche 22 auf. Das Verbrennungssystem 10 enthält weiter eine Abschreckstufe 30 (Fig. 4), die unten starr an der ersten Brennkammer angebracht ist, einen Trägheitsabscheider 32 unter der Abschreckstufe und starr mit dieser verbunden, einen Zyklonabscheider 34, eine zweite Brennkammer 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 der ersten Brennkammer 24. Ein erster Leitungszug 44 verbindet den Trägheitsabscheider 32 mit dem Zyklonabscheider 34, und ein zweiter Leitungszug 46 den Zyklonabscheider 34 mit der zweiten Brennkammer 36. Ein dritter Leitungszug 48 verbindet die zweite Brennkammer 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 der zweiten Brennkammer 36, und eine Verdünnungsluftleitung 58 zweigt gleicherweise von der Primärluftleitung 40 zur Verdünnungsstufe 38 ab.
Wie am besten in Fig. 4 zu sehen, enthält die erste Brennkammer 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 der ersten Brennkammer 24 eine Einlaßkammer 66, die mit einem zylindrischen Durchlaß 68 in der Mitte einer glockenförmigen Mündung 70 in die Mitte des Innenmantels 62 der ersten Brenn­ kammer 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 die erste Brennkammer 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 die erste Brennkammer 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 einen Durchlaß der Abschreckstufe bestimmt. Die Innenwand besitzt einen Durchmesser D 2, der den Durchmesser D 1 des Innenmantels 62 der ersten Brennkammer 24 übertrifft. Der Durchlaß 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 an der ersten Brennkammer 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 Durchlaß 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 Durchlaß 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 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.
Die zweite Brennkammer 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 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 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 der ersten Brennkammer 24 dispergiert, in welcher 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 von der ersten Brennkammer 24 durch die kreisförmige Öffnung 64 ein nach unten gerichteter 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 der ersten Brennkammer 24 in den Durchlaß der Abschreckstufe 30 eintritt, muß er einen Wasservorhang durchqueren, der durch Düsen mit einer Rate von ungefähr 0,9 kg/s (2 PPS) eingesprüht wird. Da der Durchmesser der kreisförmigen Öffnung 64 der ersten Brennkammer 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 festen 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 die zweite Brennkammer 36. Sekundärluft wird mit einer Rate von ca. 2,29 kg/s (5,04 PPS) der zweiten Brenn­ kammer 36 durch die Sekundärluftleitung 56 in einer Weise zugeführt, die dort möglichst große Turbulenz erzeugt. Die Sekundärluft leitet eine Spontanverbrennung der brennbaren Gase bei einem Äquivalenzverhältnis 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 Verdünnungs­ 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 eine erste Brennkammer 24′, eine Abschreckstufe 30, einen Trägheitsabscheider 32′, einen Zyklonabscheider 34′ und eine zweite Brennkammer 36′, und diese Bauteile entsprechen jeweils den Bauteilen 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 kein so großer Raum an einer Grundfläche 22′ nötig ist.

Claims (4)

1. Kohleverbrennungssystem mit einer Druckluftquelle und einer Zulieferung von pulverisierter Kohle entweder in Form eines trockenen Pulvers oder eines feuchten Schlamms, bei dem die pulverisierte Kohle mit der Druck­ luft in einer Brennkammer kontinuierlich gemischt und verbrannt wird, die bei der Verbrennung gebildeten Schlacke- und Ascheteilchen daraufhin entfernt werden und die während der Verbrennung erzeugten Gase mit Kühl­ luft verdünnt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Kohleverbrennungssystem umfaßt:
eine erste Brennkammer (24), Mittel (40, 80, 82), welche die erste Brennkammer (24) mit der Druckluftquelle und der Zulieferung pulverisierter Kohle verbinden, wobei die Kohle mit einem Primäranteil der Druckluft in der ersten Brennkammer (24) bei einem Äquivalenzverhältnis größer als eins, d. h. bei Luftmangel, und einer die Ver­ schlackungstemperatur der Kohle übertreffenden Tempera­ tur verbrannt wird, so daß ein Strom von brennbaren heißen Gasen und geschmolzener Schlacke aus der ersten Brennkammer austritt,
eine mit der ersten Brennkammer (24) verbundene Ab­ schreckstufe (30), die einen Druchlaß besitzt und den Strom von brennbaren heißen Gasen und geschmolzener Schlacke aufnimmt, wobei Mittel (94) in der Abschreck­ stufe (30) einen sich über den Durchlaß erstreckenden Kühlmittelvorhang erzeugen, der den Strom aus brennbaren heißen Gasen und geschmolzener Schlacke durchschneidet, wobei der Kühlmittelvorhang die Temperatur des Stromes brennbarer heißer Gase und geschmolzener Schlacke 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 festen Schlackenkörnchen zerfällt,
einen ersten, an die Abschreckstufe (30) angeschlossenen Trägheitsabscheider (32), der den Strom von brennbaren heißen Gasen mit der mitgerissenen Restasche und den festen Schlackenkörnchen aufnimmt und im wesentlichen alle festen Schlackenkörnchen von den brennbaren heißen Gasen abscheidet,
einen zweiten, an dem ersten Trägheitsabscheider (32) angeschlossenen Trägheitsabscheider (34), der den Strom von brennbaren heißen Gasen mit mitgerissener Restasche aufnimmt und im wesentlichen die gesamte Restasche von den brennbaren Gasen abscheidet,
eine an dem zweiten Trägheitsabscheider (34) und der Druckluftquelle angeschlossene zweite Brennkammer (36), in der die brennbaren heißen Gase mit einem zweiten An­ teil von Druckluft zum Einleiten von Spontanverbrennung der brennbaren heißen Gase bei einem Äquivalenzverhält­ nis kleiner als eins, d. h. bei Luftüberschuß, vermischt werden und ein Strom von im wesentlichen aschefreiem Heißgas-Antriebsfluid bei einer über der Verschlackungs­ temperatur der Kohle liegenden Temperatur erzeugt wird, und
Leitungsmittel (38, 50, 54), die an der zweiten Brenn­ kammer (36) zum Transportieren des Heißgas-Antriebs­ fluids zu einem Verbrauchergerät (16) angeschlossen sind.
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 Druck­ luft liefernden Kompressor und eine mit dem Kompressor verbundene Turbine besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Brennkammer (24) zylindrisch ausgebildet und um eine Vertikalachse zentriert ist und einen kreis­ förmigen Auslaß (64) mit einem vorbestimmten ersten Durchmesser (D 1) besitzt, daß der Durchlaß der Abschreck­ stufe (30) ein zylindrisches Rohr ist, das um die verti­ kale Achse (26) zentriert ist und einen vorbestimmten zweiten Durchmesser (D 2) besitzt, der den ersten Durch­ messer (D 1) übertrifft, daß der Kühlmittelvorhang sich über den Durchlaß der Abschreckstufe in einer Ebene senk­ recht zu der vertikalen Achse (26) erstreckt, daß der erste Trägheitsabscheider (32) direkt unter der Ab­ schreckstufe (30) nach der vertikalen Achse (26) ausge­ richtet ist, daß eine Verdünnungsstufe (38) an der zwei­ ten Brennkammer (36) und dem Kompressor (14) so ange­ schlossen ist, daß der Strom von Heißgas-Antriebsfluid aufgenommen und mit einem Verdünnungsanteil der Druck­ luft gemischt wird, um die Temperatur des Stromes von Heißgas-Antriebsfluid auf eine vorbestimmte Turbinenein­ laßtemperatur, die über der Verschlackungstemperatur der Kohle liegt, zu vermindern, und daß die Leitungsmittel (50, 54) mit der Verdünnungsstufe (38) verbunden sind, um den Strom von Heißgas-Antriebsfluid zu der Turbine (16) zu befördern.
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