DE948105C

DE948105C - Combustion process for gas turbines

Info

Publication number: DE948105C
Application number: DEST4976A
Authority: DE
Original assignee: Standard Oil Development Co
Current assignee: Standard Oil Development Co
Priority date: 1951-06-30
Filing date: 1952-06-21
Publication date: 1956-08-30
Also published as: GB704107A; FR1052772A

Description

Verbrennungsverfahren. für Gasturbinen Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbrennungsanlage für Verbrennungs- oder-Gasturbinen.Combustion process. for gas turbines The invention relates to to an incinerator for combustion or gas turbines.

Bisher hat man beim Betrieb von Gasturbinen das gesamte die Verbrennung unterhaltende Gas normalerweise durch die Verbrennungskamriier in die Turbine eingeführt, obgleich auch etwas G#s über .einen Nebenweg geführt werden kann. Man verwendet normalerweise etwa die 3- bis 6fache Luftmenge des theoretisch zur Verbrennung des Brennstoffes in der Brennkammer notwendigen Betrags. Der flberschuß an Luft oder einem anderen, die Verbrennung unterhaltendem Gas dient zur Regelung der Temperatur der in die Turbine einströmenden Verbrennungsgase. Bei diesem Verfahren ist es schwierig; eine vollständige Verbrennung insbesondere von flüssigen und festen Brennstoffen zu gewährleisten, und zwar weil es schwierig ist, eine vollkommene Vermischung des Brennstoffes mit der Luft zu erzielen, insbesondere im ersten Teil des Weges, den das Gas in der Brennkammer, durchströmt. Ferner werden die Wandungen der Brennkammer infolge der bei den hohen Temperaturen auftretenden Erosion auf Grund örtllicher hoher Geschwindigkeiten u. dgl. angegriffen.So far, the entire combustion process has been used in the operation of gas turbines entertaining gas normally introduced into the turbine through the combustion chamber, although some G # s can also be guided via a byway. One uses normally about 3 to 6 times the amount of air that is theoretically required for combustion of the Amount of fuel required in the combustion chamber. The excess of air or Another gas that maintains the combustion is used to regulate the temperature of the combustion gases flowing into the turbine. With this procedure it is difficult; complete combustion, especially of liquid and solid fuels because it is difficult to achieve a perfect intermingling of the To achieve fuel with the air, especially in the first part of the way, the the gas in the combustion chamber flows through it. Furthermore, the walls of the combustion chamber as a result of the erosion occurring at the high temperatures due to local attacked at high speeds and the like.

Das Verfahren gemäß der Erfindung ermöglicht eine wirksame Temperaturregelung und eine vollständige Verbrennung, und .das der Turbine zugeführte Gas hat eine gleichbleibende und gleichmäßige Temperatur. Gemäß der Erfindung-. wird die Verbrennung dadurch bewirkt, daß man der Brennkammer, durch die ein Strom feinzerteilter Feststoffe stetig hindurchfließt, außer dem Brennstoff im- wesentlichen nur diejenige Menge eines die Verbrennung unterhaltenden Gases, wie Luft oder Sauerstoff, zugeführt, die theoretisch zur Verbrennung dieses Brennstoffes zu CO, und Wasserdampf notwendig ist. Die Brennkammer kann aus einer einzigen oder .einer Reihe von Verbrennungszonen bestehen, um -eine vollständige Ausnutzung des Brennstoffes zu gewährleüsten. Die umlaufenden Feststoffe, die in der Brennkammer aufgeheizt sind, werden ganz oder teilweise aus der Brennkammer abgezogen und außerhalb derselben mit einem (die Brennkammer umgehenden) zweiten Gasstrom, wie z. B. überschüssiger verdichteter Luft, oder im Kreislauf geführter Turbinenabgase in Berührung gebracht. Dieser die Brennkammer umgehende Gasstrom entzieht den Feststoffen Wärme. Das Gas wird dadurch aufgeheizt und dann von den Feststoffen getrennt, z. B. in einem Zyklon, und mit den heißen Verbrennungsgasen vereinigt, die aus der Brennkammer abströmen, und dieses Gemisch wird nun als Arbeitsmittel in die Turbine geleitet. Die im Zyklon abgetrennten Feststoffe, deren Temperatur nunmehr stark herabgesetzt ist, werden im Kreislauf in die Brennkammer zurückgeführt. Die Vereinigung der Verbrennungsgase mit' dem umgeleiteten Gasstrom kann -erfolgen, während dieser umgeleitete Gas-Strom noch Kontakt mit den Feststoffen hat, oder nachdem- diese Feststoffe abgetrennt worden. sind.The method according to the invention enables effective temperature control and complete combustion, and the gas supplied to the turbine has a constant and uniform temperature. According to the invention- . the combustion is brought about by the fact that the combustion chamber, through which a stream of finely divided solids flows steadily, is fed, in addition to the fuel, essentially only that amount of a gas that maintains the combustion, such as air or oxygen, which is theoretically necessary for the combustion of this fuel to be C. O, and steam is necessary. The combustion chamber may consist of combustion zones from a single or .One row to - full utilization to gewährleüsten of fuel. The circulating solids, which are heated in the combustion chamber, are wholly or partially withdrawn from the combustion chamber and outside of the same with a (bypassing the combustion chamber) second gas stream, such as. B. excess compressed air, or circulated turbine exhaust gases brought into contact. This gas flow bypassing the combustion chamber removes heat from the solids. The gas is thereby heated and then separated from the solids, e.g. B. in a cyclone, and combined with the hot combustion gases flowing out of the combustion chamber, and this mixture is now fed as a working fluid into the turbine. The solids separated in the cyclone, the temperature of which has now been greatly reduced, are returned to the combustion chamber in a circuit. The combination of the combustion gases with the diverted gas stream can take place while this diverted gas stream is still in contact with the solids, or after these solids have been separated. are.

Man hat zwar bereits bei Gasturbinen Feststoffe verwendet, deren fühlbare Wärme auf das verdichtete Arbeitsmittel übertragen wird, aber diese Feststoffe dienten dazu, die Verbrennungsgase. vor oder nach der Turbine von Verunreinigungen zu befreien, wobei die von den Feststoffen aufgenommene Wärme auf einen kleinen Teilstrom der verdichteten Frischluft übertragen wird. Die Wärmeabfuhr durch kontinuierlichen Abzug unterteilter Feststoffe sowie der Entzug der in den abgezogenen Feststoffen enthaltenen Wärme durch Berührung mit einem zweiiten, verhältnismäßig kaltem, ,komprimierten Gas und die anschließendeTrennung der abgekühlten Feststoffe von dem erhitzten, zweiten komprimierten Gas, dessen Vereinigung mit dien Verbrennungsgasen aus der Brennkammer und die Einleitung dieses Gasgemisches in eine Gasturbine, sind daher Verfahrensschritte; die für sich allein nicht Gegenstand der Erfindung sind, sondern nur in Verbindung mit den übrigen Verfahrensmerkmalen unter Schutz stehen.It is true that solids have already been used in gas turbines, whose perceptible Heat is transferred to the compressed working fluid, but these solids served in addition, the combustion gases. to remove impurities before or after the turbine, the heat absorbed by the solids being applied to a small partial flow of the compressed fresh air is transmitted. The heat dissipation through continuous Deduction of subdivided solids as well as the withdrawal of the solids in the withdrawn solids contained heat by contact with a second, relatively cold,, compressed Gas and the subsequent separation of the cooled solids from the heated, second compressed gas, its union with the combustion gases from the Combustion chamber and the introduction of this gas mixture into a gas turbine are therefore Procedural steps; which are not in themselves the subject of the invention, but are only protected in connection with the other procedural features.

Die in der Brennkaminen enthaltenen Feststoffe befinden sich vorzugsweise imZustand einer Wdrbelschicht. Zu diesem Zweck müssen die Gase, welche die Feststoffschicht aufwärts durchströmen, eine entsprechende Strömungsgeschwindigkeit haben, die `bis zu z,5 m/sec :betragen kann, vorzugsweise zwischen 0,3 und o,6 m/sec liegt. Die Wirbelschichttechmik erzielt eine :besser konstante Temperatur, und vermeidet eine örtliche Überhitzung sowie die sehr nachteiligen Schläge auf das Gefäß, wie sie sonst auftreten.The solids contained in the fireplace are preferably in a turbulent bed condition. For this purpose, the gases which flow upwards through the solid layer must have a corresponding flow velocity, which can be up to z.5 m / sec, preferably between 0.3 and 0.6 m / sec. The fluidized bed technology achieves a better constant temperature, and avoids local overheating and the very detrimental impacts on the vessel that otherwise occur.

Es können auch andere Verbrennungseinrichtungen verwendet werden, sofern die unterteilten Feststoffe durch sie °hindurch geleitet werden können. Erwünscht ist jedenfalls der innige Kontakt der Feststoffteilchen-mit dem Verbrennungsgemisch, damit sie .die entstehende Verbrennungswärme aufnehmen können. Rotierende Zylinderbrenner, die mit Ansatzflächen versehen sind, welche die Feststoffe aufnehmen und sie durch die. Flamme fallen .lassen, arbeiten zufriedenstellend.Other combustion devices can also be used, provided that the divided solids can be passed through them. He wishes is in any case the intimate contact of the solid particles with the combustion mixture, so that they can absorb the resulting combustion heat. Rotating cylinder burners, which are provided with attachment surfaces that absorb the solids and pass them through the. Drop the flame, work satisfactorily.

Der Wärmeinhalt der in der Brennkammer aufgeheizten Feststoffe kann nach folgenden drei Verfahren abgezogen werden, die jedoch nur beispielsweise angeführt sind, d. Ü., die Erfindung ist nicht notwendigerweise auf sie beschränkt: a) Umleitungsgase und Feststoffe werden in einer Überführungsrohranordnung in Kontakt gebracht, b) die gesamte Wirbelschicht der Feststoffe wird aus der Brennkammer über. Kopf in eine Zyklonanlage ausgetragen, in welcher die Berührung der heißen Feststoffe mit den Umleitungsgasen erfolgt, oder c) der Kontakt der kühlen Umleitungsgase mit den heißen Brennstoffen erfolgt in einer zweiten Wirbelschicht, die in einem von der. Brennkammer getrennten Gefäß enthalten ist.The heat content of the solids heated in the combustion chamber can can be deducted according to the following three methods, but these are only given as examples are, d. The invention is not necessarily limited to: a) bypass gases and solids are brought into contact in a transfer tube assembly, b) the entire fluidized bed of solids is taken over from the combustion chamber. Head in a cyclone system discharged, in which the contact of the hot solids with the bypass gases takes place, or c) the contact of the cool bypass gases with the hot fuel takes place in a second fluidized bed, which is in one of the. Combustion chamber separate vessel is included.

Bei der vorgeschlagenen Arbeitsweise wird also eine verhältnismäßig große Gasmenge durch die Wärmewirkung der Verbrennungsreaktion erhitzt, aber es kommt nur ein beschränkter Teil der gesamten Gasmenge ,in unmittelbaren Kontakt mit der Verbrennungsreaktion. Auf diese Weise wird folgendes erreicht: .r. In die Brennkammer wird nur die Gasmenge eingeführt, die zurDurchführung der Verbrennungsreaktion notwendig ist, z. kann die Temperatur in der Brennkammer nicht übermäßig stark ansteigen, weil durch die Brennkammer ein stetiger Feststoffstrom geführt wird, welcher die überschüssige Wärme aufnimmt, 3. die aufgeheizten Feststoffe ,dienen zur Vorerwärmung des restlichen Arbeitsmittels, d. h. der umgeleiteten Gase, indem sie ihre fühlbare Wärme an diese abgeben und q.. werden die als Wärmeträger dienenden Feststoffe nach Abgabe ihrer fühlbaren Wärme im Kreislauf in die Brennkammer zurückgeführt, während das aufgeheizte Umleitungsgas mit den Verbrennungsgasen gemischt der Tur'bine zugeführt wird. .In the proposed mode of operation, therefore, it is a proportionate one large amount of gas heated by the thermal effect of the combustion reaction, but it only a limited part of the total amount of gas comes into direct contact with the combustion reaction. In this way the following is achieved: .r. In the Combustion chamber only the amount of gas that is necessary to carry out the combustion reaction is introduced is necessary, e.g. the temperature in the combustion chamber cannot rise excessively, because a steady stream of solids is passed through the combustion chamber, which the absorbs excess heat, 3. the heated solids are used for preheating the rest of the work equipment, d. H. of the diverted gases by making their sensible Giving off heat to this and q .. are the solids serving as heat carriers after Release of their sensible heat in the circuit returned to the combustion chamber while the heated bypass gas mixed with the combustion gases is fed to the turbine will. .

Die Durchführung der Verbrennung in innigem Kontakt mit Feststoffen, selbst verhältnismäßig inerten, hat ausgesprochen katalytische Wirkungen auf die Reaktion. Dadurch -erfolgt bereits bei merklich niedrigeren Temperaturen, als es sonst möglich wäre, eine ausgezeichnete Verbrennung. Die Gegenwart der Feststoffe verringert die Gefahr einer örtlichen Überhitzung, wodurch wiederum die nachteilige Einwirkung auf die Brennkammerauskleidung und allgemein auf die Anlage wesentlich vermindert wird. Durch die Gegenwart feinzerteilter Feststoffe in der Brennkammer wird die Durchmischung von Brennstoff und Gas gefördert, . so daß die Verbrennung vollkommener wird. Wenn zwei Gasströme unterschiedlicher Temperatur in Gegenwart solcher Feststoffe gemischt werden, z. B. wenn heiße Verbrennungsgase mit dem umgeleiteten Gas gemischt werden, wird die Verteilung der Wärme wesentlich verbessert, so daß die Temperatur des Gasgemisches gleichmäßiger ist, als es durch den Mischvorgang allein, selbst in der gleichen Anlage, ohne :die Feststoffe erzielt werden könnte.Carrying out the combustion in intimate contact with solids, itself relatively inert, has pronounced catalytic effects on the Reaction. As a result, it already takes place at noticeably lower temperatures than it does otherwise an excellent burn would be possible. The presence of the solids reduces the risk of local overheating, which in turn reduces the disadvantage Effect on the combustion chamber lining and generally on the system is significant is decreased. Due to the presence of finely divided solids in the combustion chamber the mixing of fuel and gas is promoted,. so that the combustion becomes more perfect. if two gas streams at different temperatures mixed in the presence of such solids, e.g. B. when hot combustion gases are mixed with the diverted gas, the distribution of heat becomes essential improved so that the temperature of the gas mixture is more uniform than it is through the mixing process alone, even in the same plant, without: the solids achieved could be.

Die Zeichnungen erläutern das Verfahren gemäß der Erfindung.. In ihnen zeigt Fig. i eine Ausführungsform, bei welcher der Wärmeübergang von den aufgeheizten Feststoffen auf das die Brennkammer umgehendeGas entweder in- einer Überführungsleitung, durch welche die Feststoffe aus der Brennkammer in den Gas-Feststoff-Absrheider gefördert werden, oder direkt in einem Zyklon erfolgt, -in welchen sämtliche im Wirbelzustand befindlichen. Feststoffe über Kopf aus der Brennkammer ausgetragen werden, und Fig. 2 eine andere Ausführungsform, bei welcher der Kontakt der aufgeheizten Feststoffe mit dem die Brennkammer umgehenden Gas in einer Wirbelschicht von Feststoffen erfolgt, die - in einem gesonderten Gefäß angeordnet ist.The drawings illustrate the method according to the invention .. In them Fig. i shows an embodiment in which the heat transfer from the heated Solids on the gas bypassing the combustion chamber either in a transfer line, through which the solids from the combustion chamber into the gas-solid separator be promoted, or takes place directly in a cyclone, -in which all im Vortex state. Solids discharged from the combustion chamber overhead are, and FIG. 2 shows another embodiment, in which the contact of the heated Solids with the gas bypassing the combustion chamber in a fluidized bed of solids takes place, which - is arranged in a separate vessel.

In Fig. i bezeichnet i eine Brennkammer, die eine Schicht 7 aus einem unterteilten Feststoff enthält, welche von einem Rost 2 getragen wird. Die Feststoffe nehmen unter der Einwirkung eines Trägergases den Zustand einer Wirbelschicht von der Höhe L an. Der Durchmesser der Kammer wird durch die Gasgeschwindigkeit bestimmt, die für die Erzielung eines einwandfreien Wirbelzustandes notwendig ist. Die Höhe der Kammer muß ausreichen, um eine für die Reaktion und die Wärmeübertragung zwischen den Feststoffen und den Gasen ausreichende Kontaktzeit zu ergeben. Die Wirbelschicht der Feststoffe hat die Wirkung, daß die Gase gut vermischt werden, dieTemperatur an allen Stellen gleich bleibt und somit keine örtliche Überhitzung auftritt. Die Brennkammer soll zur Erzielung einer guten Verbrennung genügend heiß gehalten werden, jedoch wird ihr im wesentlichen nur die theoretische Menge Luft zugeführt; die Temperatur wird durch die Geschwindigkeit geregelt, mit welcher die Feststoffe durch die Kammer fließen. Die Fließgeschwindigkeit der Feststoffe wird im vorliegenden Fall durch Betätigung eines Ventils in einem Standrohr 12 geregelt, während bei einer weiteren Ausführungsform die Geschwindigkeit geregelt wird, mit welcher die Feststoffe unmittelbar aus der Wirbelschicht 7 nach oben in eine Zyklonanlage 8 ausgetragen werden.In Fig. I i denotes a combustion chamber, a layer 7 of a divided solid contains, which is carried by a grate 2. The solids take the state of a fluidized bed under the action of a carrier gas the height L. The diameter of the chamber is determined by the gas velocity, which is necessary to achieve a perfect vortex condition. The height the chamber must be sufficient to accommodate one for reaction and heat transfer between to give the solids and gases sufficient contact time. The fluidized bed the solids has the effect of mixing the gases well, the temperature remains the same at all points and therefore no local overheating occurs. the The combustion chamber should be kept hot enough to achieve good combustion, however, it is essentially only supplied with the theoretical amount of air; the temperature is controlled by the speed at which the solids pass through the chamber flow. The flow rate of the solids is in the present case through Actuation of a valve in a standpipe 12 is regulated, while in another Embodiment, the speed is regulated with which the solids directly be discharged from the fluidized bed 7 upwards into a cyclone system 8.

Der Brennstoff wird in die Brennkammer durch Leitung 3 zugeführt. Als Brennstoff kann ein gasförmiger Kohlenwasserstoff, wie z. B. Methan, Äthan oder Naturgas, oder ein flüssiger Kohlenwasserstoff, wie Dieselöl, Bunkerbrennstofföl, oder ein fester Brennstoff, wie z. B. Kohlenstaub usw., verwendet werden. Die Erfindung ist besonders auf die wirtschaftliche Verwendung von aschehaltigen schweren Brennstoffölen und Kohle anwendbar. Natürlich sind reinere Brennstoffe, wie die vorgenannten Gase,. ideal. Kalte Luft wird aus der Atmosphäre durch Leitung 4 eingesaugt und in einemVerd.ichter 5 auf einenDruck von 5 bis 14, vorzugsweise 6 bis io atü komprimiert. Als Verdichter wird ein Axialverdiohter verwendet. Die gesamte verdichtete Luft wird dem Verdichter durch Leitung 6 entnommen und in indirektem Wärmeaustausch mit 'heißen Turbinenabgasen im Wärmeaustauscher 27 vorgewärmt. DurchLeitung 6 wind in die Brennkammer i eine Luftmenge eingeführt, die im wesentlichen gleich der theoretisch zur Verbrennung des Brennstoffes zu C02 und Wasserdampf notwendigen Menge ist. Wenn man einen gasförmigen Brennstoff verwendet, kann man diesen vor Einströmen in die Brennkammer mit der Luft vermischen. Der übrige Teil der vorgewärmten verdichteten Luft strömt unter Umgehung der Brennkammer in Leitung 25 und 28 weiter. Die Menge dieses letztgenannten Teils der verdichteten Luft beläuft sieh bis auf den etwa 6fachen Wert der Luftmenge, welche in die Kammer i eingeführt wird, was hauptsächlich von den thermischen Eigenschaften des Turbinenkreislaufes, insbesondere von der thermodynamischen Wirksamkeit der Turbine selbst, von der Verdichtung, den Wärmeaustauschern und den Wärmeverlusten in den verschiedenen Teilen. der Anlage abhängt. Der Brennstoff verbrennt in. der Kammer i in Gegenw art der obergenannten Feststoffe, welche durch die aufwärts strömende verdichtete Luft und die entstehenden Verbrennungsgase in Wirbelzustand übergeführt sind. Die Verbrennungsgase verlassen .die Brennkammer und strömen in die Zyklonanlage 8 ein, und zwar entweder unmittelbar durch Leitung i i oder durch Leitung g und 28. In dem Zyklon werden die Feststoffteilchen vom Gas abgetrennt und im Tauchrohr 14 in die Brennkammer zurückgeführt, während die von den Feststoffen befreiten Gase durch Leitung 17 unmittelbar in die Turbine 18 einströmen. Es ist für eine periodische oder in sonstiger Weise erfolgende Entfernung eines Stromes der Feststoffe durch Leitung 15 gesorgt, um den Aschespiegel .dieser Feststoffe auf einem gewünschten Tiefstwert zu halten. Dieser Entnahmestrom ist insbesondere dann erforderlich, wenn stark- aschehaltige oder schwere Rückstandsheizöle oder Kohle in Kammer i verbrannt werden.The fuel is fed into the combustion chamber through line 3. A gaseous hydrocarbon, such as. B. methane, ethane or Natural gas, or a liquid hydrocarbon such as diesel oil, bunker fuel oil, or a solid fuel such as B. coal dust, etc., can be used. The invention is particularly focused on the economical use of ash-containing heavy fuel oils and coal applicable. Of course, purer fuels, such as the aforementioned gases, are. ideal. Cold air is drawn in from the atmosphere through line 4 and placed in a condenser 5 compressed to a pressure of 5 to 14, preferably 6 to 10 atmospheres. As a compressor an Axialverdiohter is used. All of the compressed air goes to the compressor taken through line 6 and in indirect heat exchange with 'hot turbine exhaust gases preheated in the heat exchanger 27. Through line 6 winds into the combustion chamber i Amount of air introduced which is essentially equal to that theoretically required for combustion of the fuel is the necessary amount for C02 and water vapor. If you have a gaseous If fuel is used, it can be used with the before it flows into the combustion chamber Mix air. The remaining part of the preheated compressed air flows under Bypass the combustion chamber in line 25 and 28 further. The amount of this latter Part of the compressed air amounts to about 6 times the amount of air, which is introduced into the chamber i, mainly due to the thermal properties of the turbine circuit, in particular of the thermodynamic effectiveness of the Turbine itself, from the compression, the heat exchangers and the heat losses in different parts. depends on the system. The fuel burns in the Chamber i in the presence of the above-mentioned solids, which by the upward flowing compressed air and the resulting combustion gases are converted into a vortex are. The combustion gases leave the combustion chamber and flow into the cyclone system 8, either directly through line i i or through line g and 28. The solid particles are separated from the gas in the cyclone and placed in the dip tube 14 returned to the combustion chamber while the gases are freed from the solids flow directly into the turbine 18 through line 17. It's for a periodic or otherwise removing a stream of the solids through Line 15 is taken care of to the ash level .these solids on a desired To hold the lowest value. This extraction flow is particularly necessary when Heavy ash or heavy residue heating oils or coal burned in chamber i will.

Aus Brennkammer i werden heiße fließbare Feststoffe durch Überströmen in den Abzugskanal io an. einer Stelle entfernt, die unter dem Spiegel L der Wirbelschicht liegt. Diese Feststoffe fließen unter der Wirkung des hydraulischen Druckes in das Standrohr 12, welches Zuführungsstellen für Belüftungsgase aufweist, wie dies in der Wirbelschichttechnik üblich ist, und werden dann in Form eines Stromes von niedriger Dichte und hoher Geschwindigkeit durch Leitung 25 und 28 gefördert. Als Fördermittel dient die überschüssige verdichtete Luft aus der Leitung 6, jedoch vorzugsweise vorgewärmte, verdichtete, in den Arbeitskreis zurückgeführte Turbinenauspuffgase aus Leitung 24. Das .Gemisch' aus Feststoffen und fasen wird in die Zyklonanluge 8 eingeführt. Die heißen Verbrennungsgase, welche in den Zyklon in Leitung 9 einströmen, können mit dem Feststoff-Gas-Strom gemischt werden, bevor sie in die Zyklonanlage eingeführt werden; dieVerbrennungsgase können aber auch unmittelbar in den Zyklon eingeführt werden, oder es können die von den mitgerissenen Feststoffteilehen befreiten Verbrennungsgase den Umleitungsgasen zugesetzt werden, nachdem die letztgenannten von den Feststoffen getrennt worden sind. Die vereinigten .Gasströme werden dann in die Turbine 18 geführt. _ Man kann diese Ausführungsform der Erfindung auch ohne Anwendung der Wirbelschichttechnik durchführen. Dann werden Feststoffteilchen von größeren Abmessungen, als sie für die Wirbelschichttechnik benötigt werden, in dem oberen Teil der Brennkammer i eingeführt. Diese Feststoffe sinken unter der Wirkung der Schwerkraft ark den Boden der Brennkammer und werden durch den .Abzugskanal io und das Rohr 12 (Fig. i) entfernt. Sie werden dann mittels eines Eimerförderers oder einer anderen bekannten Feststoffördervorrichtung . in die Zyklonanlage 8 gefördert. Die Umleitungsgase kommen in der Förderanlage mit den heißen Feststoffen in Berührung. Die Trennung erfolgt in dem Zyklon 8, und .die Feststoffe werden in die Brennkammer i zurückgeführt, um den Kreislauf zu wiederholen. In ähnlicherWeise kann dieBrennkammer in Art eines Brenners betrieben werden, der einen rotierenden Zylinder mit Ansatzflächen aufweist, welche die Feststoffe aufnehmen und durch die Flamme herabfallen lassen. Die heißen Feststoffe werden dann am Boden derBrennkammer entfernt und in einer Einrichtung, die der beschriebenen ähnelt, in den Zyklon 8 gefördert. Bei den beiden letztgenannten Ausführungsformen arbeitet man nicht nach der Wirbelschichttechnik.Hot, flowable solids are converted from combustion chamber i by flowing over them in the exhaust duct. a point located below the level L of the fluidized bed lies. These solids flow into the under the action of hydraulic pressure Standpipe 12, which has feed points for ventilation gases, as shown in FIG the fluidized bed technology is common, and are then in the form of a stream of lower Density and high speed conveyed through lines 25 and 28. As a grant the excess compressed air from line 6 is used, but preferably Preheated, compressed turbine exhaust gases returned to the working group from line 24. That .Mixture of solids and chamfers is used in the Zyklonanluge 8 introduced. The hot combustion gases entering the cyclone flowing in line 9 can be mixed with the solid-gas stream before they are introduced into the cyclone plant; but the combustion gases can also be introduced directly into the cyclone, or it can be carried away by the Combustion gases freed from solid particles are added to the bypass gases, after the latter have been separated from the solids. The United .Gas flows are then fed into the turbine 18. _ You can do this embodiment carry out the invention without using the fluidized bed technology. Then will Solid particles of larger dimensions than they are for fluidized bed technology are required, introduced in the upper part of the combustion chamber i. These solids sink under the action of gravity ark the bottom of the combustion chamber and become through the .Abzugskanal io and the pipe 12 (Fig. i) removed. You will then use a bucket conveyor or other known solids handling device. in the cyclone system 8 promoted. The diversion gases come with the conveyor system in contact with the hot solids. The separation takes place in the cyclone 8, and .die Solids are returned to combustion chamber i to repeat the cycle. Similarly, the combustion chamber can be operated in the manner of a burner which has a rotating cylinder with attachment surfaces which receive the solids and let it fall through the flame. The hot solids are then on the bottom removed from the combustion chamber and placed in a facility similar to that described, promoted in the cyclone 8. In the latter two embodiments works one does not use fluidized bed technology.

Bei einer abgeänderten Arbeitsweise der Einrichtung gemäß der Fig. i wird die gesamteSchicht der Feststoffe, die in der Brennkammer enthalten ist, nach oben in Form einer .Suspension von Feststoffen und Verbrennungsgasen ausgetragen und der -Zyklonanlage 8 zugeführt. Bei dieser Arbeitsweise .ist das Ventil im Rohr 12 geschlossen, und durch Leitung 2,5 und 28 strömt lediglich die überschüssige verdichtete Luft oder .das verdichtete Turbinenabgas. Der einzige Kontakt zwischen diesen letztgenannten Gasen und den Feststoffen erfolgt dann im Zyklon B. Nach Trennung werden die Feststoffe durch Tauchrohr 1L'.- in die Feststoffschicht der Brennkammer zurückgeführt, und die Gase strömen in die Turbine;.In a modified mode of operation of the device according to FIG. i the entire layer of solids contained in the combustion chamber discharged upwards in the form of a suspension of solids and combustion gases and fed to the cyclone system 8. In this mode of operation, the valve is in the pipe 12 closed, and only the excess flows through lines 2, 5 and 28 compressed air or the compressed turbine exhaust gas. The only contact between these last-mentioned gases and the solids then take place in cyclone B. After separation the solids are transported through the immersion tube 1L '.- into the solids layer of the combustion chamber returned, and the gases flow into the turbine.

Die obere Temperaturgrenze der Feststoffe in der Brennkammer ist die Temperatur, die für eine gute Verbrennung höchstens zulässig ist, ohne daß der Wirbelzustand der Feststoffe behindert wird. Die Temperatur liegt gewöhnlich l i bis 28o°, vorzugsweise 8q.. bis i 12' höher als die des Gases, das der Turbine unmittelbar zugeführt wird. Es ist bekanntlich erwünscht, Turbinengase von einer so hoh.eri Temperatur zu verwenden, wie es das Metall der Turbine zuläßt. Dieser Wert hängt von der chemischen Zusammensetzung des Turbinenmetalls ab und liegt gegenwärtig in denn Bereich von 65o his 87o, vorzugsweise bei etwa. 760°. Höhere Temperaturen, z. B. von 98o bis iioo° oder sogar höher, 'sind erwünscht. Derartige Temperaturen können jedoch bei dem heutigen Stand der Metalllurgie noch nicht angewendet werden.The upper temperature limit of the solids in the combustion chamber is the Temperature that is at most permissible for good combustion without the vortex state the solids is hindered. The temperature is usually from 11 to 280 °, preferably 8q .. to i 12 'higher than that of the gas that is fed directly to the turbine. It is known to be desirable to use turbine gases at such a high temperature that as the metal of the turbine allows. This value depends on the chemical composition of turbine metal and is currently in the 65o to 87o range, preferably at about. 760 °. Higher temperatures, e.g. B. from 98o to 10o ° or even higher, 'are he wishes. Such temperatures can, however, with the current level of metallurgy not yet applied.

Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Hierbei .werden die heißen Feststoffe aus der Brennkammer i durch Schacht io und Standrohr 12 bei einer Temperatur von 76o bis 98o, vorzugsweise von 87o° abgezogen und mit Hilfe von aufwärts strömenden Gasen, wie z. B. durch aus Leitung 6 eintretende verdichtete Luft oder aus Leitung 2¢ eintretende verdichtete Turbinenabgase, dem Gefäß i i in Leitung 25 zugeführt. In dem Gefäß i i wird eine zweite Wirbelschicht von der Höhe L gebildet. Auf ihrem Weg durch Leitung 25 und Gefäß i i werden die Gase durch die Feststoffe erhitzt. Sie strömen, nachdem der mitgerissene Staub in Zyklon 26 abgetrennt und durch ein Tauchrohr in die Wirbelschicht zurückgeführt ist, in Leitung 16 -ab und w@erden.-mit den heißen Verbrennungsgasen in Leitung 17 gemischt. Dieses Gasgemisch strömt dann in :die Turbine 18. Gegebenenfalls können der Zyklon 8 in der Brennkammer i und der Zyklon 26 im Gefäß i i zu einer einzigen Zyklonanlage vereinigt und .dieser die beiden Gasströme in Leitung 9 und 16 zugeführt werden. Die durch den Wärmeentzug abgekühlten Feststoffe werden ..aus - dem Gefäß i i durch den Schacht 13 und --durch=dä.s_Rohr 14 entfernt und in die Brennkammer i zurückgeführt. Das Rohr 14 ist mit den üblichen Belüftungsstellen versehen. Die Leitung 15 ist eine Entnahmeleitung, die in Fig. i mit dem gleichen Bezugszeichen versehen ist.Fig. 2 shows a further embodiment of the invention. Here .be the hot solids from the combustion chamber i through shaft io and standpipe 12 at a temperature of 76o to 98o, preferably subtracted from 87o ° and with the help of upward flowing gases, such as B. compressed by entering from line 6 Air or compressed turbine exhaust gases entering from line 2 [, the vessel i i in Line 25 supplied. In the vessel i i is a second fluidized bed from the height L formed. On their way through line 25 and vessel i i, the gases are through the Solids heated. They flow after the entrained dust is separated in cyclone 26 and is returned to the fluidized bed through a dip tube, in line 16 -ab and w@erden.- mixed with the hot combustion gases in line 17. This gas mixture then flows into: the turbine 18. If necessary, the cyclone 8 can be in the combustion chamber i and the cyclone 26 in the vessel i i combined into a single cyclone system and .dieser the two gas streams in line 9 and 16 are fed. The ones from the heat deprivation Cooled solids are ... from - the vessel i i through the shaft 13 and - through = the pipe 14 removed and returned to the combustion chamber i. The tube 14 is with the usual Provide ventilation points. The line 15 is a sampling line, which is shown in Fig. i is provided with the same reference number.

Beim Betrieb der Einrichtung gemäß Fig. 2 wird der Brennstoff in der Brennkammer i in Gegenwart - der Feststoffe in der gleichen Weise verbrannt, wie es für. die Anlage gemäß Fig. i beschrieben ist. Die Verdichtungs- und Wärmeaustauschsysteme arbeiten ebenfalls in beiden Anlagen in der gleichen Weise.When operating the device according to FIG. 2, the fuel is in the Combustion chamber i in the presence - the solids burned in the same way as it for. the system according to FIG. i is described. The compression and heat exchange systems also work in the same way in both systems.

Gewöhnlich,-führt die Umleitung der Luft oder anderer Gase um die Brennkammer. zu außerordentlich hohen Temperaturen in der Brennkammer, weil die Verbrennung nahezu adiabatisch verläuft, d-. h. in .der Brennkammer praktisch die theoretischeFlamm.entemperatur erreicht wird. Das gleiche würde auch hier in -der Brennkammer i eintreten und zu einerBeschädigung derBrennkammer und ihrer Verbindung führen, wenn nicht ihre Wärme durch, einen stetigen Feststoffkreislauf an die Umleitungsgase abgegeben würde.Usually, the diversion of air or other gases around the leads Combustion chamber. excessively high temperatures in the combustion chamber because the Combustion proceeds almost adiabatically, d-. H. in .the combustion chamber practically the theoretical flame temperature is reached. The same would also be here in -der Combustion chamber i and damage the combustion chamber and its connection lead, if not through their heat, a steady solids cycle to the diversion gases would be delivered.

Das Verbrennungsverfahren gemäß der Erfindung ist auf jede Art von Gasturbinen anwendbar. Die. Turbine kann mit einem einfachen Kreislauf, einem Zwischenkreislauf oder einem zusammengesetzten Kreislauf arbeiten, und die Verdichtung kann stufenweise erfolgen: Eine der Ausführungsformen umfaßt die Ausnutzung der die Turbine verlassenden Gase zur allmählichen Entfernung des gesamten Sauerstoffes aus den Turbinengasen, wodurch die Korrosion des Turbinenmetalls verhindert und außerdem eine vollkommene und vollständige Verbrennung erzielt wird. Bei allen Ausführungsformen der Erfindung verläßt das Abgas, welches aus der Verbrennungsluft und dem Umleitungsgas besteht, noch heiß, aber praktisch mit Atmosphärendruck die Turbine in Leitung ig. Dieses Abgas wird teilweise im Austauscher 27 durch indirekten Wärmeaustausch mit kalterLuft gekühlt. NachDurchgang durch den Wärmeaustausc'her 27 wird ein Teil der Abgase durch Leitung 21 abgeblasen. Der Rest der teilweise gekühlten Gase wird durch Leitung 22 dem Kühler 2g zugeführt. Dieser Gasstrom soll, bevor er in den Verdichter 23 eintritt, so kühl sein, wie es praktisch möglich ist, um den Kraftverbrauch bei der Verdichtung herabzusetzen. Deshalb ist eine Kühlung in 2g erwünscht. Es empfiehlt sich ein Sprühwasserkühler, weil dieser die Gase auf die praktisch erreichbare niedrigste,Temperatur herabzusetzen vermag und die Einbringung von etwas Wasserdampf in die Abgase gewöhnlich die Wirksamkeit des Kreislaufes von hier ab nicht beeinträchtigt. Die Anordnung einer Zwischenkühlstufe dieser Art bei der in 23 stattfindenden Verdichtung ist sehr nützlich, um den Kraftverbrauch herabzusetzen. Nach der Kühlung wird das Gas durch eine Leitung 30 in den Verdichter 23 geleitet und wieder auf einen Druck von 5 bis 17, vorzugsweise 7 bis io atü verdichtet. Es wird dann in Leitung 2q. in den Wärmeaustauscher 27 zurückgeführt, um aus den in Leitung ig strömenden Gasen weitere Wärme abzuziehen. Die aufgeheizten, verdichteten und wieder in den Arbeitskreis zurückgeführten Abgase werden dann in die Leitung 25 geführt und fördern die aus der Brennkammer i abfließenden Feststoffe nach oben. Bei Kreislaufführung der Abgase ist der Sauerstoffgehalt des in die Leitung 17 eintretenden Umleitungsgases nach mehreren Kreisläufen fast zu vernachlässigen. Auf diese Weise kommt mit dem Turbinenmetall kein heißer freier Sauerstoff oder nur eine unbedeutende Menge desselben in Berührung, so daß die Abnutzung der Turbine vermindert wird.The combustion method according to the invention is applicable to any type of gas turbine. The. Turbine can operate with a simple cycle, an intermediate cycle or a compound cycle, and the compression can be carried out in stages: one of the embodiments comprises the utilization of the gases leaving the turbine to gradually remove all oxygen from the turbine gases, thereby preventing the corrosion of the turbine metal and in addition, perfect and complete combustion is achieved. In all embodiments of the invention, the exhaust gas, which consists of the combustion air and the bypass gas, leaves the turbine in line ig while still hot, but practically at atmospheric pressure. This exhaust gas is partially cooled in exchanger 27 by indirect heat exchange with cold air. After passing through the heat exchanger 27, some of the exhaust gases are blown off through line 21. The remainder of the partially cooled gases are fed through line 22 to the cooler 2g. Before it enters the compressor 23, this gas flow should be as cool as is practically possible in order to reduce the power consumption during the compression. Therefore a cooling in 2g is desirable. A water spray cooler is recommended because it is able to reduce the gases to the lowest practically attainable temperature and the introduction of some water vapor into the exhaust gases usually does not impair the effectiveness of the circuit from here onwards. The arrangement of an intermediate cooling stage of this kind in the compression taking place in Fig. 23 is very useful in order to reduce the power consumption. After cooling, the gas is passed through a line 30 into the compressor 23 and compressed again to a pressure of 5 to 17, preferably 7 to 10 atmospheres. It is then in line 2q. returned to the heat exchanger 27 in order to extract further heat from the gases flowing in line ig. The heated, compressed and returned to the working circuit exhaust gases are then fed into the line 25 and convey the solids flowing out of the combustion chamber i upwards. When the exhaust gases are circulated, the oxygen content of the bypass gas entering line 17 is almost negligible after several cycles. In this way, no hot free oxygen or an insignificant amount of the turbine metal comes into contact with the turbine metal, so that the wear and tear on the turbine is reduced.

Die Kühlung der heißen Turbinenabgase kann auch dadurch bewirkt werden, daß die Gase aufwärts durch eine Schicht von gekühlten Feststoffen geleitet werden. Man führt diese Feststoffe in ein zweites Gefäß, kühlt sie dort durch Einblasen von kalter Luft und leitet sie dann in das erste Gefäß zurück. Dieses Kühlverfahren ist jedoch nicht für den Austauschertyp 27 empfehlenswert.The cooling of the hot turbine exhaust gases can also be effected by that the gases are passed upward through a layer of chilled solids. These solids are fed into a second vessel, where they are cooled by blowing of cold air and then directs it back into the first vessel. This cooling method however, it is not recommended for exchanger type 27.

Die vereinigten Gasströme gelangen mit einem Druck von 5 bis 17, vorzugsweise 7 bis io atü und bei einer Temperatur von 65o bis 98o, vorzugsweise von 76o bis 87o° in die Turbine. Die Drücke der Abgase liegen gewöhnlich in der Nähe von Atmosphärendruck. DieAbgastemperaturenhängen von der Art des gesamten Turbinenkreislaufs und dem Druck der Abgase ab. Bei der üblichen Arbeitsweise, bei welcher das der Turbine zugeführte Gas eine Temperatur v(5n 65o bis 87o° hat, sinkt die Temperatur der Abgase auf 20o bis q.27°. Die Drücke und die Temperaturen in der gesamten Anlage hängen von der Turbinenart ab, die ihrerseits maßgeblich von einer großen Zahl der Arbeitsbedingungen in dem Kraftanlageteil der Gesamtanlage beeinflußt wird, die sich von Fall zu Fall ändern können.The combined gas streams arrive at a pressure of 5 to 17, preferably 7 to 10 atmospheres and at a temperature of 65o to 98o, preferably from 76o to 87o ° into the turbine. The pressures of the exhaust gases are usually close to atmospheric pressure. The exhaust temperatures depend on the nature of the overall turbine cycle and the pressure the exhaust gases. In the usual way of working, in which the one supplied to the turbine Gas has a temperature v (5n 65o to 87o °, the temperature of the exhaust gases drops to 20o up to q.27 °. The pressures and temperatures throughout the plant depend on the Turbine type, which in turn significantly depends on a large number of working conditions in the power plant part of the overall system is influenced, which varies from case to case can change.

Der in der Brennkammer verwendete Feststoff soll a) sich in Wirbelzustand überführen lassen, b) bei denTemperaturen in derBrennkammer nicht flüssig werden, c) billig sein, d) ein guter Träger für Asche sein, die aus dem Brennstoff, z. B. Rückstandsheizöl, entsteht, e) bei Temperaturen unter 76o bis iioo° und sogar höher nicht schmelzen, f) durch die Verbrennung nicht zerstört werden und g) vorzugsweise ein Metalloxyd enthalten, das bei den Ofenbedingungen, bei welcher der Brennstoff rasch oxydiertwird, stabil ist. GeeigneteFeststoffe sind Sand, Tor-, Tonerde, Porzellanerde, Kieselerde-Tonerde-Gemische, gemahlener Backstein, Eisenoxyde, insbesondere eine Mischung von Fee 03 und Fei O4, USW. The solid used in the combustion chamber should a) be capable of being converted into a fluidized state, b) not become liquid at the temperatures in the combustion chamber, c) be cheap, d) be a good carrier for ash which is released from the fuel, e.g. B. residual heating oil, is formed, e) do not melt at temperatures below 76o to 100o ° and even higher, f) are not destroyed by the combustion and g) preferably contain a metal oxide that is stable under the furnace conditions at which the fuel is rapidly oxidized is. Suitable solids are sand, peat clay, clay, china clay, silica-clay mixtures, ground brick, iron oxides, in particular a mixture of Fee 03 and Fei O4, etc.

Man kann diesen Feststoffen auch einen anderen Feststoff einmischen, der sich mit den schädlichen Verunreinigungen verbindet, die in gewissenRückstandsheizölen bzw. in deren Asche enthalten sind. So können z. B. chemische Substanzen, wie Calciumoxyd oder Bariumoxyd oder Salze von Calcium oder Barium, wie Calciumcarbonat, Bariumcarbonat usw., den Feststoffen in der Verbrennungszone zugesetzt werden, um eine chemisch(#Reaktion mit sauren Oxyden, wie Vanadinoxyden, herbeizuführen, die in der Asche schwerer Rückstandsheizöle, z. B. schwerer Dieselöle usw., enthalten sind. Dabei entstehen Salze, wie Calciumvanadate, Bariumvanadate, us.w., welche nicht flüchtig sind und in den Feststoffen der Brennkamer als Rückstand verbleiben und mit diesen aus dem Verbrennungsgas abgetrennt werden können. Auf diese Weise wird der schädliche Einfluß dieser Stoffe auf das Metall der Turbine vermieden.You can also mix in another solid with these solids, which combines with the harmful impurities in certain residual heating oils or are contained in their ashes. So z. B. chemical substances such as calcium oxide or barium oxide or salts of calcium or barium, such as calcium carbonate, barium carbonate etc., are added to the solids in the combustion zone to produce a chemical (#reaction with acidic oxides such as vanadium oxides, which are heavier in the ashes Residual heating oils, e.g. B. heavy diesel oils, etc., are included. Thereby arise Salts such as calcium vanadate, barium vanadate, etc., which are non-volatile and remain in the solids of the combustion chamber as residue and with these out of the Combustion gas can be separated. In this way the harmful influence becomes these substances avoided on the metal of the turbine.

Die Schwierigkeit, Brennstoff und Luft in der Brennkammer hinreichend zu mischen, wird bei einer abgeänderten Ausführungsform behoben. Hierbei setzt man den Feststoffen in der Brennkammeri verhältnismäßig großeMengenanMetalloxyden zu, welche @die Brennstoffe bei Reaktionstemperatur außerordentlich rasch oxydieren. Am besten ist Fee 03, das nicht nur besonders wirksam, sondern auch leicht verfügbar und billig ist: Auch andere Oxyde, wie diejenigen von Mangan- und Kupfer, sind geeignet. Der Brennstoff kann durch die Schicht der Feststoffe nicht emporsteigen und einer praktisch vollständigen Verbrennung entgehen, wenn diese Schicht erhebliche Mengen eines solchen Oxydes, wie Fee 03, enthält und eine angemessene Dickte, Tiefe und Temperatur hat. Ein Fee 03 Gehalt von i o %, bezogen auf die gesamten Feststoffe in der Schicht, reicht gewöhnlich aus. Eine Schichttiefe von wenigstens 1,5 m ist zu bevorzugen, obgleich tiefere Schichten sicherer sind, wenn auch auf Kosten eines entsprechend größeren Druckabfalles. Die Dichte des Bettes kann 128 bis 16o kg/m3 betragen, obgleich zweimial oder noch größere Werte gewöhnlich erwünscht sind. - Temperaturen bis hinunter auf 8z5° sind zulässig, obgleich Werte von 87o° oder darüber erwünscht sind.The difficulty of getting enough fuel and air in the combustion chamber mixing is resolved in a modified embodiment. Here you set relatively large amounts of metal oxides are added to the solids in the combustion chamber, which @ the fuels oxidize extremely quickly at reaction temperature. Best of all is Fee 03, which is not only particularly effective but also readily available and it is cheap: other oxides, such as those of manganese and copper, are also suitable. The fuel cannot rise through the layer of solids and one practically escape complete combustion if this layer is significant of such an oxide, like Fee 03, contains and an appropriate thickness, depth and Temperature. A Fee 03 content of 10%, based on the total solids in the shift, is usually sufficient. A layer depth of at least 1.5 m is preferable, although deeper layers are safer, albeit at the expense of one correspondingly greater pressure drop. The density of the bed can be 128 to 16o kg / m3, although two or more values are usually desirable. - Temperatures down to 8z5 ° are permissible, although values of 87o ° or about it are desired.

In einer solchen Schicht (d. h. von Feststoffen, die ein Metalloxyd, wie Fee 03, enthalten) ist es nicht mehr notwendig, Brennstoff und Luft vollständig zu mischen, da die vollständige Verbrennung des Brennstoffes auch ohne sie gewährleistet ist. Es ist jedoch vorzuziehen, der Verbrennungszone einen mäßigen Überschuß an Luft über .die theoretisch für die Verbrennung des Brennstoffes erforderliche Menge zuzuführen. Selbst wenn derBrennstoff nicht mit Luft vermischt wird, wandert er bei seinem Weg durch die Schicht über und durch eine so große Menge Fe203, daß er vollständig oxydiert wird. Zwar wird dadurch etwas Fee 03 zu Fei 04 reduziert, welch letztgenanntes keine vollständige Oxydation des Brennstoffes bewirkt, jedoch ist die Durchmischung der Feststoffe in einer Schicht von gutem Wirbelzustand so gut, daß in kurzer Zeit derjenige Teil der Schicht, der durch- Reduktion von Fee 03 zu Fei 04 etwas verfügbaren Sauerstoff verloren hat, an eine Stelle derSchicht gelangt, durch welcheLuft emporsteigt, die mit einer nicht ausreichenden Menge Brennstoff gemischt ist, um ihren gesamten Sauerstoffgehalt zu hin-den. Diese überschüssige Luft oxydiert das Fe304 wieder zu Fe203. Die Geschwindigkeit dieser Reaktion ist bei den in der Verbrennungszone herrschenden Temperaturen außerordentlich hoch. Infolgedessen sinkt der Fe2#03 Gehalt der Schicht niemals auf eine bedenkliche Tiefe, solange ein mäßiger Überschuß an Luft über den zur Verbrennung des Brennstoffes erforderlichen Wert in der Schicht vorhanden ist. Dieser Überschuß stellt nur einen kleinen Teil der theoretisch zur vollständigen Verbrennung notwendigen Menge dar.In such a layer (i.e. of solids comprising a metal oxide, like Fee 03, included) it is no longer necessary to have fuel and air completely to mix, as the complete combustion of the fuel is guaranteed even without them is. However, it is preferable to apply a moderate excess to the combustion zone Air over .the amount theoretically required for the combustion of the fuel to feed. Even if the fuel is not mixed with air, it will migrate on his way through the layer over and through such a large amount of Fe 2 O 3 that he is completely oxidized. It is true that this reduces some Fee 03 to Fei 04, which the latter does not cause complete oxidation of the fuel, however the mixing of the solids in a layer of good turbulence is so good, that in a short time that part of the shift that is reduced by Fee 03 to When 04 lost some of the available oxygen, it got to a point on the through which air rises with an insufficient amount of fuel is mixed in order to lose all of their oxygen content. This excess Air oxidizes the Fe304 again to Fe203. The speed of this response is extremely high at the temperatures prevailing in the combustion zone. As a result, the Fe2 # 03 content of the layer never sinks to a critical depth, as long as a moderate excess of air over that required for burning the fuel required value is present in the layer. This excess represents only one represents a small part of the amount theoretically necessary for complete combustion.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird in der Verbrennungszone eine.-Mischung aus fein verteiltem Fee 03 und Fei 04 verwendet, um die Entfernung von freiem Sauerstoff aus dem Turbinengas zu vervollständigen. Bei Verwendung einer Mischung aus io bis 9o Gewichtsprozent Fei 04 Und 90 bis i o Gewichtsprozent Fee 03, vorzugsweise eines '50:5o-Gemisches, regeln die- Feststoffe die Verbrennung und gleichen nachteilige Wirkungen einer unzureichenden Durchmischüng von Brennstoff und Luft aus, ferner dienen sie auch als Wärmeübertragungsmittel. In diesem Fall wird die Abführung von Wärme aus dem umlaufenden Feststoffstrom dadurch bewirkt, däß dieser mit einean Gasstrom in Berührung gebracht wird, der mehr aus im Kreislauf geführten Abgasen als aus Luft besteht. Wenn in den Gasen ein nennenswerter Überschüß von Luft über den theoretisch erforderlichen Wert vorhanden ist, reagiert-@das Fei 04 mit dem überschüssigen Sauerstoff der Luft und wandelt sich in Fe203 um, während überschüssiger kohlenstoffhaltiger Brennstoff mit dem Fe203 reagiert und dieses in Fei 04 umwandelt. Auf diese Weise wirkt das Gemisch der Eisenoxyde nicht nur als Wärmeträger; sondern regelt auch die Verbrennung. Wie bereits oben- .erwähnt, ist dieses Verfahren in idealer Weise mit im Kreislauf geführten Turbinenabgasen zu verwenden.In accordance with another feature of the invention, a mixture of finely divided Fee 03 and Fei 04 is used in the combustion zone to complete the removal of free oxygen from the turbine gas. When using a mixture of 10 to 90 percent by weight Fei 04 and 90 to 10 percent by weight Fee 03, preferably a 50: 50 mixture, the solids regulate the combustion and compensate for the adverse effects of insufficient mixing of fuel and air, and they also serve also as a heat transfer medium. In this case, the removal of heat from the circulating solids flow is brought about by bringing it into contact with a gas flow which consists more of circulated exhaust gases than of air. If there is a significant excess of air in the gases above the theoretically required value, the Fei 04 reacts with the excess oxygen in the air and converts to Fe203, while excess carbonaceous fuel reacts with the Fe203 and converts it to Fei 04 . In this way, the mixture of iron oxides not only acts as a heat transfer medium; but also regulates the combustion. As already mentioned above, this method is ideally to be used with circulating turbine exhaust gases.

Claims

PATENT CLAIMS: r. Combustion process for gas turbines, wherein the fuel is a hydrocarbon gas, e.g. B. a -from a petroleum residue obtained, with essentially the theoretical amount of a compressed, the combustion-supporting gas burned in a combustion zone and a combustion gas is removed from the combustion chamber, characterized in that the combustion in the presence of subdivided, in the fluidized bed state solids located, removed from the combustion zone by continuously withdrawing the subdivided solids and heat is extracted from the withdrawn solids by bringing them into contact with a second, relatively cold compressed gas, the -cooled withdrawn solids from the heated second compressed Gas is separated, the combustion gases from the combustion chamber are combined with the heated compressed gas and this gas mixture is passed into a gas turbine, with air being preferably used as the gas carrying the combustion and as the second cold compressed gas. 'z. A method according to claim i, characterized in that the solids in the combustion zone also contain a chemical selected from the group consisting of the oxides, hydroxides and salts of alkaline earths which react with the acidic oxides in the ash which are added the combustion of the residual heating oil occurs, using solids consisting of a mixture of Fee 03 and Fei 04. 3. The method according to claim i, characterized in that .the fuel is burned with essentially the theoretical amount of a gas supporting the combustion at a pressure of g to 17 atmospheres in a combustion zone which has a fluidized bed of solids with a precisely defined upper Mirror contains, whereby the solids are heated as a result of absorption of combustion heat, that further heated, compressed combustion gases removed from the combustion zone, hot solids removed from the bottom part of the combustion zone, the withdrawn solids with a second, relatively removed. cold compressed gas (also at a pressure of 5 to 17 atmospheres) brought into contact -and converted into the vortex layer state, whereby the heat from the hot solids and the second gas is transferred into a zone separating the gas from the solids and that finally the solids are separated from the second compressed gas, and that further the second hot compressed gas is combined with the hot compressed combustion gases and the mixture of hot compressed gases is fed into a gas turbine, the second compressed gas preferably being the recompressed Exhaust gas from the turbine is used. References considered: British Patent No. 622451.