DE4330782A1 - Kesselsystem mit Verbrennung in der Wirbelschicht unter Druck - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kesselsystem mit Verbrennung in der Wirbelschicht unter Druck (PFBC = Verbrennung in der Wirbelschicht unter Druck), welches für eine neue, kohlenge­ feuerte Kraftwerksanlage der nächsten Generation geeignet ist, da in einem ausgeblasenen Rauchgas enthaltenes SO_x oder NO_x merklich reduziert und das System mit einem hohen Wirkungsgrad ausgezeichnet ist.

In einer kohlengefeuerten Kraftwerksanlage mit einem PFBC Kesselsystem wird Kalkstein oder Dolomit in eine Wirbel­ schicht geladen und die Verbrennung wird bei einer ver­ gleichsweise niedrigen Temperatur ausgeführt. Infolgedessen wird SO_x als eine Schwefelverbindung fixiert und entfernt, während die Emission von NO_x reduziert ist. Die Anlage weist einen hohen Wirkungsgrad auf, da die Krafterzeugung sowohl durch eine Dampfturbine, welche durch von dem Kessel erzeugten Dampf angetrieben wird, als auch durch eine Gas­ turbine, die durch ein gefiltertes, unter Druck gesetztes heißes Abgas bzw. Rauchgas angetrieben wird, erfolgt. Infolgedessen ist in entwickelten Ländern eine erhebliche Anstrengung für die Entwicklung einer Krafterzeugungsanlage unter Benutzung dieses PFBC Kesselsystems aufgebracht worden, in welchen deren Realisierung beabsichtigt ist.

Der Grund, warum eine Filtereinrichtung zur Entfernung von Stäuben aus einem heißen Rauchgas für die Krafterzeugungs­ anlage mit dem PFBC Kesselsystem notwendig ist, besteht darin, daß Blätter oder Schaufeln einer Gasturbine nicht durch Stäube wie Asche oder Kohle erodiert bzw. korodiert werden sollen, wenn die Gasturbine durch ein unter Druck gesetztes, heißes Rauchgas angetrieben wird. Fig. 9 ist ein schematisches Diagramm, welches ein Ausführungsbeispiel einer Krafterzeugungsanlage mit einem bekannten PFBC Kessel­ system zeigt.

In Fig. 9 bezeichnet 90 einen PFBC Kessel, 100 einen Druck­ behälter, welcher einen Hauptkörper eines Kessels 101, Zyklonscheider 102 und 103 und einen Wirbelschichtmaterial­ behälter 104 aufnimmt, 110 eine Rauchgasleitung, 120 eine Gasturbine, 130 einen Abhitzekessel bzw. Abwärmekessel, 140 einen Sack- bzw. Beutelfilter und 150 einen Kamin.

Der Grund, warum hauptsächlich Zyklonscheider in einer Vor­ richtung für flüssiges, katalytisches Kracken (FCC), was gegenwärtig die Praxis ist, oder einer Krafterzeugungsanlage mit einem bekannten oder in Entwicklung befindlichen PFBC Kesselsystem verwendet werden, besteht darin, daß eine praktische Filtereinrichtung, die Stäube aus einem heißen Gas bis zu einem Pegel entfernen kann, bei welchem die Blätter oder Schaufeln einer Gasturbine nicht in einer kurzen Zeit erodieren außer den Zyklonscheidern nicht ge­ funden worden ist. Der Zyklonscheider weist einen Vorteil darin auf, daß seine Struktur einfach, die Hochtemperatur­ auslegung leicht und der Staubentfernungs-Wirkungsgrad hoch ist.

Bei der bekannten PFBC Krafterzeugungsanlage, wird bei­ spielsweise ein Druckrauchgas, welches lediglich durch die Zyklonscheider gefiltert worden ist, zu einer Gasturbine geführt, die eine verbesserte Abriebfestigkeit hat, und das von der Gasturbine ausgeblasene Rauchgas, dessen Temperatur herabgesetzt ist, wird durch Beutelfilter oder durch eine elektrostatische Filtereinrichtung gefiltert, um Umwelts­ bedingungen zu genügen.

Wenn sich jedoch der Kessel in einem Übergangszustand bzw. Anfahrzustand bzw. Abschaltzustand befindet, dann wird oft eine große Menge an Stäuben, die unverbrannte Bestandteile enthalten, abgegeben. In diesem Moment ist ein Phänomen wahrscheinlich, bei welchem eine Staubaustragsöffnung eines Zyklonscheiders verstopft (überbrückt) wird, eine große Menge an Stäuben den Zyklonscheider überströmt und ein Rauchgas mit einer hohen Konzentration (10- bis 30mal soviel wie der ausgelegte Wert bzw. Nennwert) an Stäuben in die Gasturbine strömt, wobei eine hohe Gefahr für eine Ero­ dierung bzw. Korodierung der Blätter oder Schaufeln der Gasturbine in einer kurzen Zeit besteht.

Infolgedessen ist eine Konstruktion als eine verbesserte Krafterzeugungsanlage beabsichtigt, die in Fig. 10 gezeigt ist, bei der die Erosion bzw. Korosion der Blätter oder Schaufeln der Gasturbine vermieden werden soll, indem die Zyklonscheider als die Primärstufenfilterung angeordnet und eine Filtereinrichtung mit Keramikfiltern, die in dem Staub­ entfernungswirkungsgrad exzellent ist, an der stromabwär­ tigen Seite bzw. an der Austragsseite der Zyklonscheider vorgesehen wird. In Fig. 10 bezeichnet die Bezugsziffer 1 eine Filtereinrichtung mit Keramikfiltern. In dieser Anlage ist der Beutelfilter 140 in Fig. 9 nicht erforderlich, da der Staubentfernungs-Wirkungsgrad der Filtereinrichtung mit Keramikfiltern exzellent ist.

Als eine großausgelegte Filtereinrichtung mit Keramik­ filtern, die in einer Krafterzeugungsanlage benutzt werden kann, gibt es eine Filtereinrichtung vom sogenannten Kerzen­ typ bzw. Kerzenfiltereinrichtung, die in den US-PS 4,904,287, 5,094,673 und dergleichen vorgeschlagen worden ist, in welcher Filterrohre vorgesehen sind, von denen die Enden auf einer Seite verschlossen und die Enden auf der anderen Seite offen sind. Weiterhin sind Filtereinrichtungen vom Rohrtyp bzw. Rohrfiltereinrichtungen vorgeschlagen worden, von denen ein Umrißdiagramm in Fig. 10 gezeigt ist und die mit einer Vielzahl von Filterrohren vorgesehen sind, deren beide Enden offen sind, wobei Strömungsdurchgänge für ein staubhaltiges Gas auf der Innenseite der Filterrohre vorgesehen sind, und zwar vorgeschlagen worden in den ver­ öffentlichten japanischen Patentschriften (Japanese Examined Patent Publication) Nr. 40567/1988, 22689/1990, 22690/1990, 24251/1991, 56086/1991 sowie in den veröffentlichten japanischen Patentanmeldungen (Japanese Unexamined Patent Publication) Nr. 50324/1993, 279821/1987, 229116/1988 und 326916/1992. Weiterhin ist eine Filtereinrichtung vom Kreuz­ stromtyp vorgeschlagen worden, in welcher Filtereinheiten vom Kreuzstromtyp vorgesehen sind, und zwar in der ver­ öffentlichten japanischen Patentanmeldung 198606/1990 und der US-PS 5,078,760.

Bei der Anwendung einer Kerzenfiltereinrichtung als einer Filtereinrichtung mit Keramikfiltern ist es schwierig, eine Strömung eines staubhaltigen Gases in dem gesamten Bereich einer Filterkammer, in welcher die Filterrohre angeordnet sind, immer aufrechtzuerhalten, da der Strömungsbereich des staubhaltigen Gases in der Filterkammer, in welcher die Filterrohre aufgenommen sind, in diesem Typ einer Filter­ einrichtung relativ groß ist, und es besteht eine Tendenz, bei der sich eine große Staubmenge auf Oberflächen der Filterrohre an Abschnitten aufbaut bzw. ansammelt, bei welchen die Strömung des staubhaltigen Gases stagniert. Infolgedessen ist es notwendig, einen beachtlich großen Anteil der Stäube in der Primärstufen-Filtereinrichtung zu entfernen. Es ist eine Konstruktion gewählt worden, bei welcher Zyklonscheider mit einem hohen Staubentfernungs- Wirkungsgrad in der Primärstufe verwendet werden.

Das PFBC Kesselsystem mit der Filtereinrichtung mit Keramik­ filtern an der stromabwärtigen Seite bzw. Austrittsseite der Zyklonscheider weist keine Zuverlässigkeit auf, wenn ein Übergangszustand verursacht wird. Das heißt, wenn eine große Menge an Stäuben, die unverbrannte Bestandteile enthalten, die Zyklonscheider erreichen, dann neigen die in den Zyklon­ scheidern zu entfernenden Stäube dazu, Staubaustrags­ öffnungen temporär zu verstopfen und die Zyklonscheider zu überströmen. In diesem Fall strömt ein Rauchgas, welches eine hohe Konzentration an Stäuben enthält, die nicht ent­ fernt worden sind, in die Filtereinrichtung mit Keramik­ filtern, so wie es ist.

In diesem Moment tritt oft ein Problem auf, bei dem die große Menge an Stäuben, die unverbrannte Bestandteile ent­ halten, auf den Oberflächen der Keramikfilter angesammelt werden, insbesondere auf den Oberflächen der Keramikfilter in einem Bereich, in welchem die Gasgeschwindigkeit ver­ zögert wird, wodurch die Stäube zum Ansammeln neigen, und die unverbrannte Bestandteile enthaltenden Stäube werden gezündet und verbrennen auf den Keramikfiltern. Wenn diese Verbrennung schnell verursacht wird und die Keramikfilter schnell aufgeheizt werden, wobei eine Grenze für einen für die Keramikfilter zulässigen Wärmestoß überschritten wird, dann werden Risse bzw. Brüche in den Keramikfiltern erzeugt. Wenn weiterhin die Verbrennung heftiger ist, können die Keramikfilter durch Schmelzen beschädigt werden.

Solch ein Übergangszustand wird beispielsweise bei der Be­ triebsweise einer schnellen Erhöhung der Verbrennungs­ belastung bzw. Verbrennungslast verursacht, wenn die Gas­ temperatur in dem PFBC Kessel 600°C oder weniger beträgt. Trotz einer hohen Sauerstoffkonzentration wird eine große Menge von unverbrannten Bestandteilen einschließlich Ruß (in einigen Fällen bis zu 30 Gew.-% Stäube) abgegeben und manch­ mal wird Kohlenmonoxyd, dessen Konzentration über 1000 ppm liegt, festgestellt.

Weiterhin kann in dem Fall der Betriebsweise, bei welcher der Brennstoff des Kessels von Öl zu Kohle umgeschaltet wird, zu Beginn der Betriebsweise des Kessels, selbst wenn die Temperatur im Inneren des Kessels auf etwa 800°C ange­ hoben ist, eine Nach-Wirbelschicht-Verbrennung in den Zyklonscheidern verursacht werden in Abhängigkeit von dem Feuchtigkeitsgehalt einer Kohle-Wasser-Mischung oder einer Kohlenart. In diesem Fall wird die Temperatur des staub­ haltigen Gases, welches in die Filtereinrichtung mit Keramikfiltern eingeführt wird, plötzlich um einen Betrag von 200° bis 500°C angehoben, was thermische Schäden an den Keramikfiltern verursacht.

Wenn weiterhin eine große Menge an Luft bei einer Notab­ schaltung oder für den Betrieb zur Aufrechterhaltung von Lochungen einer Verbrennungsluft-Verteilungsplatte in den Kessel geblasen wird, werden die unverbrannten Bestandteile in dem Kessel in einer großen Menge, wie sie vorhanden sind, aus dem Kessel geblasen, die die Zyklonabscheider über­ strömen, und die unverbrannten Bestandteile erreichen die Filtereinrichtung mit Keramikfiltern, während sie brennen.

Weiterhin ist die Innenseite des Zyklonabscheiders mit einem unteren engen Abschnitt vorgesehen, in welchem das staub­ haltige Gas wirbelt und eine Reaktion zwischen den unver­ brannten Komponenten und dem Sauerstoff im Rauchgas in diesem Abschnitt beschleunigt wird. Wenn infolgedessen die Zündung und Verbrennung ebenfalls in den Zyklonabscheidern verursacht werden, dann wird die Temperatur des Rauchgases schnell erhöht und der Teil des Zyklonabscheiders kann durch Schmelzen beschädigt werden. Wenn weiterhin das in der Tem­ peratur erhöhte Rauchgas in die Filtereinrichtung mit Keramikfiltern strömt, können die Keramikfilter thermische Schäden erleiden.

Wenn die Keramikfilter thermisch beschädigt worden sind, dann treffen die gebrochenen Stücke der Keramikfilter direkt die Blätter oder Schaufeln der Gasturbine und beschädigen diese, die Blätter oder Schaufeln der Gasturbine werden durch die mitgerissenen Stäube erodiert bzw. korodiert und in einer kurzen Zeitdauer verbraucht. Infolgedessen sind alle diese Probleme für eine Krafterzeugungsanlage ernst zu nehmen. Diese Übergangsphänomene treten meist temporär auf und werden in einem geschlossenen Raum verursacht. Infolge­ dessen ist deren aktuelle Situation schwierig festzustellen. Üblicherweise ist der Bruch der Keramikfilter ihrer Sprödig­ keit zugeschrieben worden. Jedoch haben die Erfinder das Vorhandensein dieser Phänomene und das Brechen der Filter­ rohre aufgrund thermischer Beschädigung durch eine simu­ lierte Rechnung bestätigt.

Um die Filtereinrichtung mit Keramikfiltern mit variablem heißem staubhaltigem Gas fertig werden zu lassen, ist es notwendig, die Bearbeitungs- bzw. Behandlungskapazität der Filtereinrichtung mit Keramikfiltern zu erhöhen, Mittel zum Verhindern des schnellen Anstiegs der Temperatur vorzusehen, die Regeneration durch Rückwaschen bzw. Rückspülen häufig auszuführen und ein Mittel zur Verhinderung der Ansammlung von Stäuben mit unverbrannten Bestandteilen in einer großen Menge zu finden. Dies bedeutet, es ist erforderlich, eine Filtereinrichtung mit Flexibilität, wobei der Betrieb ohne die Zyklonscheider möglich ist, vorzusehen. Jedoch ist der notwendige Aufwand hierfür niemals gering.

Ein anderes Problem besteht jedoch darin, daß die not­ wendigen Kosten für die Installation des PFBC Kesselsystems erhöht sind, da mehrere Stufen von Zyklonscheidern in einem Druckbehälter aufgenommen werden, der von dem PFBC Boiler auch eingenommen wird, um den hohen Staubentfernungs- Wirkungsgrad zu erreichen, und infolgedessen ist das Innen­ volumen des Druckkessels um den Teil für die Aufnahme der Zyklonscheider vergrößert. Selbst wenn die Zyklonscheider, welche das heiße, unter Druck gesetzte, staubhaltige Gas behandeln, von dem Druckbehälter getrennt werden, ist es erforderlich, die Zyklonscheider für sich in einem aufwendigen, Raum beanspruchenden Druckbehälter vorzusehen, wobei der Wärmeverlust durch Abgabe von der Oberfläche der Zyklonabscheider ansteigt, und infolgedessen kann das Problem nicht gelöst werden.

In der Filtereinrichtung mit Keramikfiltern ist, um Stäube, die eine große Menge an unverbrannten Bestandteilen ent­ halten, an einer Ansammlung in einer großen Menge auf den Keramikfiltern zu hindern, ein Mittel wirksam, bei welchem die Filtereinrichtung so konstruiert ist, daß ein Anteil des staubhaltigen Gases von einem Staubsammeltrichter in der Filtereinrichtung abgezogen wird, wobei das staubhaltige Gas in der Filterkammer der Filtereinrichtung abwärts strömt und die Lage an Stäuben, die von den Keramikfiltern durch Rück­ spülen getrennt werden, zum Trichter schnell überführt werden. Eine Filtereinrichtung mit Keramikfiltern, die eine solche Konstruktion aufweist, ist beispielsweise in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 24251/1991 vorge­ schlagen worden.

In der Rohrfiltereinrichtung, die in der japanischen Patent­ veröffentlichung Nr. 24251/1991 vorgeschlagen worden ist, ist der Strömungsbereich des staubhaltigen Gases in der Filterkammer relativ schmal bzw. klein und die Strömung des staubhaltigen Gases ist grundsätzlich eine Abwärtsströmung. Das staubhaltige Gas wird gefiltert, während es in den Filterrohren 3 abwärts strömt, und infolgedessen wird die Strömungsgeschwindigkeit des staubhaltigen Gases in Nähe der Bodenenden der Filterrohre nahezu auf Null gesetzt, wenn das staubhaltige Gas nicht von dem Trichter abgezogen wird.

Überdies besteht eine signifikante Differenz in der Strömungsgeschwindigkeit des staubhaltigen Gases zwischen den Filterrohren, da sie durch die Druckverteilung (es ist eine Differenz von näherungsweise 7×10³ Pa, d. h. 70 mm WS maximal vorhanden) und die Geschwindigkeitsverteilung des staubhaltigen Gases in der Gaseinlaßkammer, die von Moment zu Moment in Abhängigkeit von der Fluktuation im stromauf­ wärtigen Teil der Anlage fluktuiert, unvermeidlich beein­ flußt. Infolgedessen kann die Geschwindigkeit des Abwärts­ stroms des staubhaltigen Gases eine Aufwärtsströmung an den unteren Enden einiger Filterrohre werden.

In der Rohrfiltereinrichtung kann, wenn das Blowdown bzw. Einblasen ausgeführt wird, wobei eine vergleichsweise geringe Menge an staubhaltigem Gas von dem Trichter abge­ zogen wird, die Abwärtsströmungsgeschwindigkeit des staub­ haltigen Gases in der Nähe der Bodenenden der Filterrohre aufrechterhalten werden, da der Strömungsbereich des staub­ haltigen Gases in der Filterkammer relativ klein ist. In­ folgedessen kann die Menge der auf den inneren Oberflächen der Filterrohre in der Nachbarschaft des Bodenendes des Filters angesammelten Stäube verringert werden, die Frequenz der Regeneration durch Rückspülen der Keramikfilter herabge­ setzt werden und die Filtereinrichtung kann eine hohe Filterkapazität aufrechterhalten.

Wenn die Menge der auf den Oberflächen der Filterrohre ange­ sammelten Stäube gering ist, dann wird normalerweise eine Verbrennungshitze, die genügt, die Filterrohre thermisch zu beschädigen, nicht erzeugt, selbst wenn die verbrannten Bestandteile in den Stäuben bis näherungsweise 10% enthalten sind und kontinuierlich verbrannt werden. Jedoch selbst in der Rohrfiltereinrichtung werden, wenn eine große Menge an unverbrannten Bestandteilen, die vorübergehend abgegeben werden, eingeführt wird, die Stäube in einer großen Menge auf den Innenflächen der Filterrohre in der Nachbarschaft der Bodenenden der Filterrohre angesammelt, wobei die Ab­ wärtsströmungsgeschwindigkeit des staubhaltigen Gases auf ein Minimum herabgesetzt wird, die gezündet und verbrannt werden und die Filterrohre thermisch beschädigen.

Wenn das staubhaltige Gas von dem Trichter eingeblasen wird, dann wird das abgezogene staubhaltige Gas bevorzugt zu der stromaufwärtigen Seite der Filtereinrichtung mit Keramik­ filtern zurückgeführt, wie es in der japanischen Patentver­ öffentlichung Nr. 24251/1991 beschrieben ist. Es ist jedoch schwierig, ein Gebläse zu beschaffen, welches das unter Druck gesetzte, heiße, staubhaltige Gas zurückführen kann, und es ist ein beachtlicher Aufwand erforderlich, selbst wenn es beschafft werden kann.

Die Erfinder haben eine Filtereinrichtung, bei welcher eine Filtereinrichtung mit Keramikfiltern mit einem kompakten Jalousiescheider bzw. Luftschlitzscheider für die Primär­ stufen-Staubabscheidung mit dem Zweck der Filterung eines Abgases aus einem Hochofen integriert ist, bereits in der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung Nr. 279821/1987 vorgeschlagen.

In dem Luftschlitzscheider wird das staubhaltige Gas in einen Raum eingeführt, der von einer Vielzahl von angeord­ neten Schaufeln umgeben ist, wobei die Strömungsrichtung des staubhaltigen Gases durch die Schaufeln zwangsweise geändert wird, die Stäube mit einer großen Teilchengröße oder Stäube mit einem großen spezifischen Gewicht durch Trägheit in der Strömungsrichtung des eingeführten staubhaltigen Gases bewegt werden oder auf die Schaufeln auftreffen und dabei die kinetische Energie verlieren, wobei die Stäube durch Schwerkraft getrennt werden. Infolgedessen ist der Staub­ entfernungs-Wirkungsgrad nicht so hoch (der Staubent­ fernungs-Wirkungsgrad beträgt 10 bis 20% im Fall von Flug­ asche mit einer mittleren Teilchengröße von 20 µm).

Aufgabe der Erfindung ist es, die obigen Probleme der be­ kannten Technologie zu lösen und ein PFBC Kesselsystem vor­ zuschlagen, daß für eine stabile Fortführung des Betriebs ohne irgendein Problem wie thermische Beschädigungen der Keramikfilter einer Filtereinrichtung, die in einem Rauch­ gassystem vorgesehen ist, in der Lage ist, selbst wenn ein Rauchgas mit einer großen Menge an Stäuben mit unverbrannten Bestandteilen zeitweise von einem Kessel abgegeben wird, und für eine Reduzierung der Installationskosten geeignet ist.

Erfindungsgemäß ist zur Lösung dieser Aufgabe ein PFBC Kesselsystem mit einer Filtereinrichtung mit Keramikfiltern in einem Rauchgassystem eines Kessels vorgesehen, in welchem ein Jalousiescheider bzw. Luftschlitzscheider anstelle eines Zyklonscheiders als ein Primärstufenscheider zwischen dem Kessel und der Filtereinrichtung mit Keramikfiltern vorge­ sehen ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung bei­ spielsweise beschrieben; in dieser zeigt

Fig. 1 ein schematisches Diagramm, das ein Ausführungs­ beispiel eines PFBC Kesselsystems gemäß der Er­ findung zeigt;

Fig. 2 ein Längsschnittdiagramm, welches eine andere Aus­ führungsform einer Filtereinrichtung mit Keramik­ filtern zeigt, welche in einem PFBC Kesselsystem gemäß der Erfindung verwendet wird;

Fig. 3 ein vergrößertes Schnittdiagramm des "S" Teils in Fig. 2;

Fig. 4 ein Schnittdiagramm entlang Linie A-A in Fig. 2;

Fig. 5 ein Längsschnittdiagramm, welches eine andere Aus­ führungsform einer Filtereinrichtung mit Keramik­ filtern 3 zeigt, die in einem PFBC Kesselsystem gemäß der Erfindung verwendet wird;

Fig. 6 ein Schnittdiagramm entlang der Linie B-B in Fig. 5,

Fig. 7 ein schematisches Diagramm, welches den Umriß einer Kraftwerksanlage gemäß einem anderen Aus­ führungsbeispiel eines PFBC Kesselsystems gemäß der Erfindung zeigt;

Fig. 8 ein Längsschnittdiagramm, welches ein anderes Aus­ führungsbeispiel einer Filtereinrichtung mit Keramikfiltern zeigt, die in einem PFBC Kessel­ system gemäß der Erfindung verwendet wird;

Fig. 9 ein schematisches Diagramm, welches ein Aus­ führungsbeispiel einer Kraftwerksanlage mit einem bekannten PFBC Kesselsystem zeigt; und

Fig. 10 ein schematisches Diagramm, welches ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Kraftwerksanlage mit einem bekannten PFBC Kesselsystem zeigt.

In dem PFBC Kesselsystem gemäß der Erfindung erfolgt, da der Jalousiescheider bzw. Luftschlitzscheider in der Primärstufe der Filtereinrichtung mit Keramikfiltern vorgesehen ist, kein Überströmen wie in dem Zyklonscheider in einem Über­ gangszustand bzw. Einschwingzustand, in welchem eine große Menge an unverbrannte Bestandteile enthaltenden Stäuben aus einem Kessel abgegeben wird, und der Luftschlitzscheider hält die Trennfunktion kontinuierlich aufrecht. Infolge­ dessen ist die Menge der in die Filtereinrichtung mit Keramikfiltern strömenden Stäube immer reduziert.

In dem Luftschlitzscheider ist die Flugzeit, innerhalb welcher die Stäube eine Austragsöffnung erreichen, kurz und selbst, wenn eine große Menge von Stäuben vorübergehend zu dem Luftschlitzscheider gelangt, werden die Stäube mit einem vergleichsweise großen spezifischen Gewicht und grobe Stäube (die meisten Stäube sind in dem PFBC Kessel verbrennbar) sicher getrennt und die Stäube fließen nicht über wie in dem Zyklonscheider, in welchem die Staubaustragsöffnung durch die Stäube überbrückt bzw. verstopft wird. Infolgedessen kann die Filterfunktion aufrechterhalten werden. Weiterhin ist die Abmessung des Luftschlitzscheiders kompakt im Ver­ hältnis zur Behandlungskapazität für staubhaltiges Gas.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel für eine Konstruktion, bei welcher ein Luftschlitzscheider in einen Druckbehälter integriert ist, der von einer Filtereinrichtung mit Keramik­ filtern mitbenutzt wird, ist beispielsweise in der ver­ öffentlichten japanischen Patentanmeldung 279821/1987 vor­ geschlagen. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Schaufeln des Luftschlitzscheiders in einer Pyramidenform in einer Gaseinlaßkammer vorgesehen, die in der Filterein­ richtung mit Keramikfiltern angeordnet ist, wobei sich ein Staubaustragsrohr abwärts erstreckt und ein Auslaß des Staubaustragsrohres in einem Trichter vorgesehen ist, der Stäube in der Filtereinrichtung sammelt. Indem das staub­ haltige Gas in den Luftschlitzscheider in einer näherungs­ weise vertikalen Richtung strömen gelassen wird, wie in dem Fall, werden die Stäube mit Hilfe der Schwerkraft außer der Trägheit getrennt und zu dem Trichter an dem unteren Ende der Einrichtung und dergleichen durch das Staubaustragsrohr fest bzw. sicher überführt.

Weiterhin ist, da die durch den Luftschlitzscheider im Über­ gangszustand entfernten Stäube vergleichsweise groß in ihren Partikelabmessungen sind und viele unverbrannte Bestandteile enthalten, der Anteil von ausgebrannten, nicht brennbaren Ascheteilchen in den Stäuben, die zu der Filtereinrichtung mit Keramikfiltern überführt werden, groß im Vergleich zu den Stäuben in dem Kesselrauchgas, wobei die auf den Keramikfiltern angesammelten Stäube kaum zu verbrennen sind, eine heftige Verbrennung kaum verursacht werden kann, selbst wenn die Stäube gezündet und verbrannt werden, und eine thermische Beschädigung der Keramikfilter kaum hervorgerufen werden kann.

Weiterhin wirken die Schaufeln des Luftschlitzscheiders als Wärmesammler. Wenn die Temperatur des vom Kessel kommenden Rauchgases schnell angehoben wird, dann nehmen die Schaufeln zeitweilig Wärme vom Rauchgas und mindern den Temperatur­ anstieg, wodurch die Anstiegsgeschwindigkeit der Temperatur des staubhaltigen Gases, welches die Keramikfilter erreicht, verzögert wird. Ebenfalls in dieser Hinsicht werden thermische Beschädigungen der Keramikfilter vermieden.

Weiterhin sind die Installationskosten bzw. Gestehungskosten eines Druckkessels, der ein Heißgas enthält, welches bei­ spielsweise einen Druck von etwa 15×10⁵ Pa (15 kg/cm²) und eine Temperatur von etwa 850°C aufweist, näherungsweise proportional zu dessen Innenvolumen. Infolgedessen kann, wenn der Luftschlitzscheider so ausgelegt ist, daß er einen Staubentfernungswirkungsgrad von nicht mehr als 80% hat, der Luftschlitzscheider beachtlich kompakt im Vergleich zu einem Zyklonscheider mit demselben Wirkungsgrad gestaltet werden. Infolgedessen ist der Raum, welcher den Primärstufen-Staub­ scheider aufnimmt, aufgrund seiner Kompaktheit, ratio­ nalisiert. Das Innenvolumen des Druckbehälters kann beacht­ lich verringert werden, wenn ein Luftschlitzscheider in einen einen Kessel aufnehmenden Druckbehälter, einen Druck­ behälter einer Filtereinrichtung mit Keramikfiltern oder einen Druckbehälter an sich aufgenommen wird.

Der Rationalisierungseffekt in Bezug auf das Innenvolumen eines Druckbehälters durch den Wechsel der Art des Primär­ stufen-Staubscheiders ist signifikant. Beispielsweise be­ tragen, wenn ein PFBC Kesselsystem in einer Kraftwerksanlage mit einer Nennkapazität von 350 MW verwendet wird und wenn Zyklonabscheider in der Primärstufen-Filtereinrichtung ein­ gesetzt werden und in einem Druckbehälter zusammen mit einem Kessel enthalten sind, die Abmessungen des Druckbehälters: Außendurchmesser 18 m×Höhe 40 m. Wenn dagegen die Zyklon­ scheider eliminiert werden, können die Abmessungen näherungsweise reduziert werden auf Außendurchmesser 18 m×Höhe 30 m, welches das Innenvolumen eines Druckbehälters um näherungsweise 2500 m³ rationalisiert. Da die Kosten eines Druckbehälters beachtlich von dessen Durchmesser beeinflußt sind, können die Gestehungskosten signifikant reduziert werden, wenn der Durchmesser des einen Kessel aufnehmenden Druckbehälters reduziert werden kann.

Die Zunahme des Volumens eines Druckbehälters bei Aufnahme eines Luftschlitzscheiders in einem Druckbehälter, welcher auch durch eine Filtereinrichtung mit Keramikfiltern benutzt wird, beträgt maximal 380 m³. Die durch Reduzierung des Innenvolumens rationalisierten Kosten sind höher als die Installations- bzw. Gestehungskosten für die Filterein­ richtung mit Keramikfiltern, die mit einem Luftschlitz­ scheider, der für die Anlage benötigt wird, integriert ist. Weiterhin wird, wenn der den Kessel aufnehmende Druckbe­ hälter als ein Luftreservoir für Druckluft verwendet wird, das Nachfolgeverhalten bzw. Nachsteuerverhalten bzw. Nach­ führverhalten der Luftzuführmenge an Druckluft in Bezug auf die Zuführmenge an Brennstoff durch Reduzieren des Innen­ volumens verbessert. Durch diese Effekte werden die Instal­ lationskosten der Gesamtheit einer Krafterzeugungsanlage rationalisiert und der praktische Wert der Kraftwerksanlage erhöht sich um diesen Betrag.

Es ist natürlich möglich, einen Luftschlitzscheider in einen Druckbehälter auf zunehmen, welcher von einem PFBC Kessel benutzt wird, und ein vergleichbarer Kostenrationali­ sierungseffekt kann ebenfalls in diesem Fall erreicht werden. In einem Luftschlitzscheider ist der Strömungsbe­ reich zwischen den Schaufeln des Luftschlitzscheiders bevor­ zugt so konstruiert, daß der Strömungsbereich zur Außenseite (stromabwärtigen Seite) im Vergleich zur Innenseite (stromaufwärtigen Seite) ansteigt. In diesem Fall nimmt die Gasströmungsgeschwindigkeit zwischen den Schaufeln all­ mählich ab, wobei der dynamische Druck des strömenden Gases wiederum in den statischen Druck umgewandelt wird (Diffusor­ effekt genannt). Infolgedessen kann der Druckabfall des staubhaltigen Gases durch den Luftschlitzscheider minimiert werden.

Weiterhin werden, wenn eine solche Art Luftschlitzscheider eingesetzt wird, die Verteilungen des statischen Druckes und des dynamischen Druckes des staubhaltigen Gases in einer Gaseinlaßkammer der Filtereinrichtung mit Keramikfiltern gleichförmig gemacht und es wird nahezu keine Turbulenz erzeugt, durch die ein Wirbelstrom oder ein Abwärtsstrom in dem Strom des staubhaltigen Gases in der Einlaßkammer oder in den Filterkammern, in welchen die Keramikfilter aufge­ nommen sind, erzeugt wird.

Weiterhin kann ein Teil zwischen den Schaufeln des Luft­ schlitzscheiders, in welchem die Strömungsgeschwindigkeit des Gases groß ist, als ein Teil eines Ejektors verwendet werden. Das heißt, der Teil zwischen den Schaufeln, in welchem die Strömungsgeschwindigkeit des Gases groß ist, ist ein Teil, in welchem der statische Druck niedrig ist. Infolgedessen kann eine Blowdown-Einrichtung bzw. Einblas­ einrichtung konstruiert werden, wenn das staubhaltige Gas, das von dem Staubsammeltrichter zu dem Gasdurchgang gesaugt worden ist, zu dem Teil zwischen den Schaufeln ausgeblasen wird, in welchem der statische Druck niedrig ist.

Beispielsweise können die Schaufeln des Luftschlitzscheiders in einer konischen Form vorgesehen werden und diese Kon­ struktion ist sehr geeignet, um Diffusor zwischen den Schaufeln zu bilden, indem Rohre von Gasdurchgängen als Stützen zum Tragen der Schaufeln des konisch geformten Luft­ schlitzscheiders durch Penetrieren der Schaufeln benutzt werden und Saugöffnungen in den Rohren zum Saugen von staub­ haltigem Gas von dem Trichter durch die Gasdurchgänge an Stellen vorgesehen werden, wo der statische Druck minimiert ist. Dies ist eine bevorzugte Konstruktion.

Die Filtereinrichtung mit Keramikfiltern kann irgendeine von der vorgenannten Kerzenfiltereinrichtung, Rohrfilterein­ richtung oder Kreuzströmungsfiltereinrichtung sein. Die Rohrfiltereinrichtung ist jedoch besonders bevorzugt. Da die Einrichtung kompakt ist, kann der Installationsbereich redu­ ziert werden. Geeigneterweise werden die in den Filterrohren gesammelten Stäube im Trichter gesammelt, da die Strömung des staubhaltigen Gases in den Filterkammern eine Abwärts­ strömung ist, und der Blowdown-Effekt bzw. Einblaseffekt ist exzellent, da der Strömungsbereich des staubhaltigen Gases in den Filterkammern klein ist.

Bei einer bevorzugten Konstruktion einer erfindungsgemäßen Einrichtung wird eine Kerzenfiltereinrichtung in der Ein­ richtung eingesetzt, die durch Einschließen des Vorteils der Rohrfiltereinrichtung verbessert ist und in der eine einzige oder eine Vielzahl von Filtereinheiten in einem Druckbe­ hälter aufgenommen ist, in welchem die Filtereinheiten in der vertikalen Richtung oder der horizontalen Richtung an­ geordnet sind und die Strömung des staubhaltigen Gases in der Filterkammer eine Abwärtsströmung ist.

Bei einem anderen bevorzugten PFBC Kesselsystem gemäß der Erfindung ist eine Einblaseinrichtung vorgesehen, in welcher ein Teil des staubhaltigen Gases von einem Staubsammel­ trichter einer Filtereinrichtung mit Keramikfiltern abge­ zogen wird.

Es sind feine Stäube in dem staubhaltigen Gas enthalten, die durch den Luftschlitzscheider nicht abgetrennt worden sind. Infolgedessen werden die feinen Stäube durch die Filterein­ richtung mit Keramikfiltern gefiltert. Die feinen Stäube weisen eine Neigung auf sich auf der Oberfläche der Filter an einem Teil dick anzusammeln, wo die Strömung des staub­ haltigen Gases in der Filterkammer der Filtereinrichtung stagniert. Wenn die Stäube auf der Oberfläche der Filter dick angesammelt sind, nehmen die Druckabfälle der Filter zu und die Filterkapazität der Filtereinrichtung wird reduziert und die angesammelten Stäube befinden sich in einem Zustand, in dem sie leicht zünden und verbrennen.

Wenn der Einblasbetrieb, bei welchem ein Anteil des staub­ haltigen Gases von dem Staubsammeltrichter abgezogen wird, in einer solchen Filtereinrichtung mit Keramikfiltern ausge­ führt wird, können die Teile der Filterkammer, in welcher die Strömung des staubhaltigen Gases stagniert, eliminiert werden, und das staubhaltige Gas strömt immer abwärts in den Filterkammern, wodurch das Entstehen einer ungeordneten Strömung von staubhaltigem Gas in den Trichter verhindert wird, und überträgt schnell die Stäube, die in dem Gas durch Rückwaschen aufgetreten sind, in den Trichter. Die Einblas­ menge des staubhaltigen Gases beträgt beispielsweise 2 bis 25% des staubhaltigen Gases, welches in die Filterein­ richtung mit Keramikfiltern eingeführt wird.

Auf diese Weise kann die Dicke der auf den Oberflächen der Keramikfiltern angesammelten Stäube reduziert werden oder die Häufigkeit der Regeneration der Keramikfilter durch Rückspülen kann verringert werden, während die hohe Filter­ kapazität der Filtereinrichtung mit Keramikfiltern auf­ rechterhalten und die Gefahr ausgeschlossen werden kann, daß auf dem Filter angesammelte Stäube gezündet und verbrannt werden und eine thermische Beschädigung der Keramikfilter verursachen. In der folgenden Erläuterung werden diese Effekte als der Blowdown-Effekt bzw. Einblaseffekt zusammen­ gefaßt.

Die Blowdown-Mittel bzw. die Einblasmittel umfassen Mittel zum Filtern des abgezogenen, staubhaltigen Gases und zu dessen Führung zu der Austrittsseite einer Anlage, Mittel zum Filtern und Staubablagern, Mittel zum Rückführen von abgezogenem, staubhaltigem Gas, so wie es ist, zur strom­ aufwärtigen Seite bzw. Eintrittsseite einer Anlage und dergleichen. Um das abgezogene, staubhaltige Gas zu filtern, ist es notwendig, eine weitere Filtereinrichtung oder einen Scheider mit kleiner Kapazität einzuführen. Wenn die Behand­ lungskapazität einer Filtereinrichtung mit Keramikfiltern der ersten Stufe groß ist, kann der Blowdown bzw. das Ein­ blasen ausgeführt werden, indem eine Mehrzahl von Filter­ einrichtungen mit einer kleinen Kapazität in Reihe geschaltet wird.

In diesem Fall ist, da die Menge des staubhaltigen Gases, das von der zweiten Filtereinrichtung zu der stromabwärtigen Stufe abgezogen worden ist, sehr klein ist, der Energiever­ lust sehr klein, selbst wenn das staubhaltige Gas, so wie es ist, abgelagert wird. Bei dieser Konstruktion wird ein Teil des staubhaltigen Gases zur Filtereinrichtung an der strom­ abwärtigen Stufe durch den Druck des staubhaltigen Gases an sich geführt.

Ein Zyklonscheider kann als der Staubabscheider kleiner Kapazität an der stromabwärtigen Stufe, die nicht die Filtereinrichtung mit Keramikfiltern ist, verwendet werden. Wenn ein Dauergebläse bzw. -ventilator beschafft werden kann, der zur Rückführung von heißem, unter Druck gesetztem, staubhaltigem Gas verwendet werden kann, dann wird bevorzugt eine Einblaseinrichtung vorgesehen, indem das Gebläse oder der Ventilator und ein Gasdurchgang integriert werden und dadurch das staubhaltige Gas in die Nachbarschaft der Gas­ einlaßöffnung der Filtereinrichtung mit Keramikfiltern zu­ rückgeführt wird.

Da es nicht einfach ist, ein Gebläse zur Rückführung des staubhaltigen, heißen, unter Druck gesetzten Gases zu be­ schaffen, wird bei einem anderen bevorzugten PFBC Kessel­ system gemäß der Erfindung ein Ejektor und ein Gasdurchgang als Blowdown-Mittel bzw. Einblaseinrichtung verwendet, bei welcher ein Teil der Energie des in die Filtereinrichtung mit Keramikfiltern eingeführten, staubhaltigen Gases benutzt wird, wobei das von dem Staubsammeltrichter abgezogene staubhaltige Gas von einem Ende des Gasdurchgangs abgezogen und in die Nachbarschaft einer Gaseinlaßöffnung der Filter­ einrichtung mit Keramikfiltern von dem anderen Ende des Gasdurchgangs zurückgeführt wird.

In diesem Fall ist die Energie des staubhaltigen Gases, die durch den Ejektor zur Rückführung des staubhaltigen Gases verbraucht wird, gering und es ist leicht, den Ejektor mit einer hitzebeständigen Struktur vorzusehen, da die Struktur einfach ist, die geeignet ist, heißes Druckgas zu führen. Die Einblaseinrichtung, die sich aus dem Ejektor und dem Gasdurchgang zusammensetzt, kann von einer Route bzw. als ein Weg vorgesehen sein, wenn die Kapazität der Filterein­ richtung mit Keramikfiltern nicht so groß ist. Jedoch ist es in dem Fall, wenn die Filtereinrichtung eine große Kapazität hat, bevorzugt, eine Mehrzahl von Gasdurchgängen und Ejek­ toren vorzusehen (wobei die Anzahl von beiden nicht überein­ stimmen braucht) und eine Mehrzahl von Saugöffnungen der Gasdurchgänge zu arrangieren, um die Strömung des staub­ haltigen Gases in der Filterkammer gleichförmig zu machen.

Weiterhin kann, wenn sowohl die Ejektoren als auch die Gas­ durchgänge in einem Druckbehälter vorgesehen sind, welcher die Filtereinrichtung mit Keramikfiltern aufnimmt, die Länge des Gasdurchgangs verkürzt werden, wobei die Energie des staubhaltigen Gases, die in dem Ejektor verloren geht, weiter reduziert werden kann. Es ist nicht notwendig, eine Wärmeisolierung um den Gasdurchgang vorzusehen, und es ist nicht notwendig, den Gasdurchgang mit einer Druckleitung zu konstruieren.

Die bevorzugte Menge des staubhaltigen Gases, welches einge­ blasen werden sollte, um einen Einblaseffekt vorzusehen, hängt von der Art der Filtereinrichtung mit Keramikfiltern ab. Beispielsweise sind bei einer Rohrfiltereinrichtung, bei welcher die Keramikfilter Filterrohre sind, deren beiden Enden offen sind, die entsprechenden Filterrohre näherungs­ weise vertikal angeordnet, wobei das staubhaltige Gas in den Filterrohren abwärts strömt und der Strömungsbereich des staubhaltigen Gases in der Filterkammer klein ist. Bevorzugt wird die Strömungsgeschwindigkeit des staubhaltigen Gases zu dem Trichter an den Bodenenden der Filterrohre nicht geringer als 0,5 m/sec, noch mehr bevorzugt näherungsweise nicht weniger als 1 m/sec und nicht mehr als 2 m/sec ge­ macht.

In diesem Falle ist es, wenn 2 bis 15%, bevorzugt 3 bis 10% des staubhaltigen Gases, das normalerweise in die Rohr­ filtereinrichtung eingeführt wird, eingeblasen werden, möglich, die dicke Ansammlung von Stäuben auf den Filter­ rohren in der Nachbarschaft der Bodenenden der Filterrohre signifikant zu verringern, und ein genügender Einblaseffekt wird vorgesehen, welcher es ermöglicht, eine thermische Beschädigung der Filterrohre zu vermeiden. Es ist jedoch nicht erwünscht, zuviel staubhaltiges Gas von dem Trichter abzuziehen, da es viel Energie des staubhaltigen Gases durch den Ejektor verbraucht.

Im Falle einer Rohrfiltereinrichtung können die Gasdurch­ gänge, welche den Trichter mit dem Ejektor verbinden, aus einer feuerfesten Legierung bestehen. Jedoch ist es in dem Fall der Rohrfiltereinrichtung bevorzugt, Teile der Gas­ durchgänge, welche durch die Filterkammer verlaufen, durch Filterrohre zu bilden. In diesem Fall kann, da 40 bis 60% des staubhaltigen Gases, welches von dem Trichter gesaugt wird, durch die Filterrohre gefiltert werden, und da der gefilterte Anteil in den Reingas-Seitenraum strömt, die Menge des von dem Ejektor gesaugten staubhaltigen Gases reduziert werden, und die Saugmenge des staubhaltigen Gases von dem Trichter kann wesentlich vermindert werden.

Andererseits ist in dem Fall der Kerzenfiltereinrichtung oder der Kreuzstromfiltereinrichtung der Strömungsbereich des staubhaltigen Gases in der Filterkammer relativ groß. Infolgedessen ist es erforderlich, viel staubhaltiges Gas abzuziehen, um den Einblaseffekt vorzusehen. Weiterhin ist es erforderlich, die Menge an staubhaltigem Gas, die einge­ blasen werden sollte, bevorzugt auf 10 bis 25% der Menge an staubhaltigem Gas, die in die Filtereinrichtung eingeführt wird, zu erhöhen. Jedoch ist es mit den erfindungsgemäßen Einblasmitteln, bei welchen der Ejektor verwendet wird, der einen Teil der Energie des in die Filtereinrichtung einge­ führten staubhaltigen Gases benutzt, möglich das staub­ haltige Gas mit einer solchen vergleichsweise großen Menge zurückzuführen.

Bei einem anderen bevorzugten PFBC Kesselsystem gemäß der Erfindung sind Mittel vorgesehen, die durch den Luftschlitz­ scheider eingefangenen Stäube zum Kessel zurückzuführen. In den vom Kessel abgegebenen Stäuben sind grobe und 2 bis 10% unverbrannte Bestandteile vorhanden, und viele Kohle- oder Koksstäube in einem unverbrannten Zustand sind grob und werden hauptsächlich durch den Luftschlitzscheider einge­ fangen bzw. ausgefiltert. Bei dieser Konstruktion können die unverbrannten Bestandteile als Brennstoff effektiv benutzt werden, wodurch der Brennstoffwirkungsgrad der Kraftwerks­ anlage verbessert wird, und kann die Menge an abzulagernden Stäuben verringert werden.

Weiterhin ist eine beachtliche Menge an Dolomit oder Kalk­ stein, welcher ein Entschwefelungsmittel ist, in einem un­ reagierten Zustand in den groben Stäuben enthalten. Wenn diese Stäube zu dem Kessel zurückgeführt werden, kann die Benutzung von Entschwefelungsmittel gespart werden. Das PFBC Kesselsystem dieser Konstruktion ist insbesondere geeignet, den Brennstoffwirkungsgrad eines PFBC Kesselsystems vom Blasenbettyp, welches eine hohe Emission an Stäuben mit unverbrannten Bestandteilen hat, zu fördern.

Als ein Mittel zur Rückführung von Stäuben zum Kessel kann beispielsweise eine Konstruktion verwendet werden, bei welcher eine Staubaustragsöffnung des Luftschlitzscheiders und ein Wirbelschichtkessel durch eine Leitung verbunden sind, die hohen Temperaturen und hohem Druck widersteht, wobei die Stäube durch einen Spindelförderer bzw. Schnecken­ förderer oder durch Druckluft zugeführt werden. Diese Struktur ist einfach und effektiv zur Schaffung von Zuver­ lässigkeit, da die Möglichkeit für ein Ausfallen im Ver­ gleich mit einem normalen Behandlungssystem für Stäube gering ist. In der Konstruktion, in welcher grobe Stäube mit unverbrannten Bestandteilen, die durch den Luftschlitz­ scheider gefangen bzw. gefiltert worden sind, zu einem Kessel geschickt werden, kann das Staubaustragsrohr des Luftschlitzscheiders weiter abwärts verlängert sein und das distale Ende des Staubaustragsrohres mit einer Leitung ver­ bunden sein, die mit dem Kessel verbunden ist.

Weiterhin kann das gesamte System kompakter konstruiert werden, der Oberflächenbereich, über den die Wärmeenergie des heißen staubhaltigen Gases verlorengeht, kann reduziert werden und die Installationskosten des Systems können rationalisiert werden, indem der Luftschlitzscheider und der Gasdurchgang in dem Druckbehälter vorgesehen werden, welcher die Filtereinrichtung mit Keramikfiltern aufnimmt.

Wenn der Ejektor auf der stromaufwärtigen Seite des Luft­ schlitzscheiders angeordnet ist und die Filtereinrichtung mit Keramikfiltern mit dem Luftschlitzscheider integriert ist, wird die Düse des Ejektors in einer kurzen Zeit durch Teilchen von groben Stäuben, die in dem staubhaltigen Gas enthalten sind, erodiert bzw. korodiert, und infolgedessen wird der Ejektor bevorzugt auf der stromabwärtigen Seite des Luftschlitzscheiders angeordnet.

Die Erfindung ist bevorzugt auf ein zirkulierendes PFBC Kesselsystem außer dem PFBC Kesselsystem vom Blasenbettyp anwendbar. In dem ersteren Fall kann der Zyklonseparator zum Zirkulieren von Fließasche durch den Luftschlitzscheider ersetzt werden. Es folgt eine detaillierte Erläuterung eines erfindungsgemäßen PFBC Kesselsystems anhand von Beispielen, auf die die Erfindung nicht beschränkt ist.

Fig. 1 zeigt als ein schematisches Diagramm ein Beispiel eines Kesselsystems für eine Druckverbrennung in der Wirbel­ schicht vom Blasenbettyp gemäß der Erfindung (PFBC = Druck­ verbrennung in der Wirbelschicht), welches ein Teil einer Energieerzeugungsanlage bzw. Kraftwerksanlage ist. In Fig. 1 bezeichnet die Bezugsziffer 1 eine Filteranlage bzw. Fil­ tereinrichtung mit Keramikfiltern, die hier zusammen mit einem Belüftungsklappen- bzw. Luftschlitzscheider 24 in einem Druckbehälter aufgenommen ist, 3 ein Filterrohr, des­ sen beide Enden offen sind, 6 eine Gaseinlaßkammer, 7 einen Trichter, 41 ein Staubaustragsrohr des Luftschlitzscheiders 24, 90 einen PFBC-Kessel vom Blasenbettyp, 100 einen Druck­ behälter, welcher den Hauptkörper eines Kessels 101 und einen Bett- bzw. Wirbelschichtmaterialbehälter 104 aufnimmt, 110 ein Rauchgas- bzw. Abgasrohr und 111 eine Rohrleitung zur Rückführung von Stäuben, die durch den Luftschlitzschei­ der zurückgehalten worden sind, zum Hauptkörper des Kessels 101.

Nach Fig. 1 strömt heißen Staub enthaltendes Verbrennungsgas bzw. Rauchgas bzw. Abgas, welches von dem Hauptkörper des Kessels 101 austritt, durch das Rauchgasrohr 110 und strömt in den Luftschlitzscheider 24, welcher in dem Druckbehälter vorgesehen ist, der die Filtereinrichtung mit Keramikfiltern 3 aufnimmt. Das staubhaltige Gas, welches abwärts in den Luftschlitzscheider 24 geströmt ist, wendet an den Luft­ schlitzschaufeln 26 und vergleichsweise schwere Staubteil­ chen in dem staubhaltigen Gas werden durch die Trägheit und die Schwerkraft getrennt und zu dem Staubaustragsrohr ge­ führt.

Wenn die Freiräume bzw. Abstände zwischen den Luftschlitzla­ mellen bzw. Luftschlitzschaufeln 26 in einer Diffusorstruk­ tur ausgebildet sind, dann nimmt die Geschwindigkeit des staubhaltigen Gases, welches zwischen die Luftschlitzschau­ feln 26 geströmt ist, mit einer Zunahme des Strömungsberei­ ches ab und das Gas gewinnt seinen statischen Druck zurück, wodurch es möglich ist, den Druckabfall am Luftschlitzschei­ der auf einen kleinen Wert zu begrenzen. In diesem Fall wird das staubhaltige Gas zu den entsprechenden Filterrohren 3 gleichförmig verteilt, da die Statikdruckverteilung des staubhaltigen Gases, welches in die Gaseinlaßkammer 6 der Filtereinrichtung 1 mit Keramikfiltern 3 eingeströmt ist, gleichförmig ist.

Das staubhaltige Gas, welches zu den zugeordneten Filterroh­ ren 3 verteilt worden ist, wird gefiltert und zu einem stromabwärtigen System einer Anlage von einem Auslaß 12 für gereinigtes Gas bzw. Reingasauslaß 12 ausgeführt. Die Stäube bzw. Staubteilchen werden zum Trichter 7 hin gesammelt und aus einer Staubaustragsöffnung 42 abgelagert.

In diesem Beispiel werden die Stäube, die viel bzw. eine Menge an vergleichsweise groben, unverbrannten Bestandteilen enthalten, die durch den Luftschlitzscheider 24 aufgefangen bzw. abgetrennt worden sind, zu dem Hauptkörper des Kessels 101 durch das Staubaustragsrohr 41, die Austragsöffnung 40 und die Leitung 111 zurückgeführt und als Brennstoff be­ nutzt. Infolgedessen ist der Brennstoffwirkungsgrad des Kessels verbessert und die Menge an Stäuben, die aus der Anlage ausgetragen werden, ist verringert. Weiterhin sind Kalkstein und Dolomit, welches ein Entschwefelungsagenz bzw. Entschwefelungsmittel ist, oft in dem groben Staub in einem nicht-reagiertem Zustand enthalten. Infolgedessen können diese Bestandteile durch Rückführen der groben Stäube wirt­ schaftlich verwertet werden. In dem PFBC-Kesselsystem vom Blasenbettyp, welches in Fig. 1 gezeigt ist, können die Stäube, die durch den Luftschlitzscheider aufgefangen bzw. ausgefiltert worden sind, als ein Bettmaterial bzw. Wirbel­ schichtmaterial in dem sie zu dem Wirbelschichtmaterial­ behälter 104 zurückgeführt werden verwendet und zu dem Hauptkörper eines Kessels 101 gemäß der Belastung zugeführt werden. Wenn weiterhin das System mit einer Konstruktion vorgesehen ist, in welcher die sowohl durch die Filterein­ richtung 1 mit Keramikfiltern 3 als auch den Luftschlitz­ scheider 24 zurückgehaltenen Stäube zum Hauptkörper des Kessels 101 zurückgeführt werden, dann kann die Abschei­ dungsbehandlung der Stäube oder der Asche lediglich an dem unteren Abschnitt des Hauptkörpers des Kessels 101 ausge­ führt werden und infolgedesen ist der Betrieb des PFBC-Kes­ selsystems vereinfacht.

Fig. 2 ist ein Längsschnittdiagramm, das ein Beispiel für einen anderen Filtrationsapparat bzw. eine andere Filter­ einrichtung mit Keramikfiltern, die in ein PFBC-Kesselsystem gemäß der Erfindung integriert ist, zeigt. Nach Fig. 2 ist ein Jalousiescheider bzw. Luftschlitzscheider 24 und eine Blowdown-Einrichtung bzw. Einblaseinrichtung, die sich aus einem Ejektor bzw. einer Saugstrahleinrichtung 17 und einem Gasdurchgang 13 zusammensetzt in einem Druckbehälter 2 auf­ genommen, welcher ebenfalls die Filtereinrichtung 1 mit Keramikfiltern 3 aufnimmt, und eine Düse 18 (siehe Fig. 3) des Ejektors 24 ist auf der stromabwärtigen Seite des Luft­ schlitzscheiders 24 angeordnet. Weiterhin zeigt Fig. 3 ein vergrößertes Schnittdiagramm des Ejektorteils ("S"-Teils) in Fig. 2 und Fig. 4 ein Schnittdiagramm entlang Linie A-A in Fig. 2.

In diesen Diagrammen bezeichnet die Bezugsziffer 4 eine Wär­ meisolierung, die auf der Innenseite des Druckbehälters vor­ gesehen ist, 5a, 5b, 5c und 5d Lochböden, die jeweils die Filterrohre 3 abstützen bzw. tragen und den Innenraum des Druckbehälters 2 horizontal unterteilen, 9a, 9b bzw. 9c eine Kopf-, Mittel- bzw. Boden-Kammer für gereinigtes Gas bzw. -Reingaskammer (ein Raum, der die Filterrohre 3 und die Rein­ gaskammern 9a, 9b und 9c umfaßt, ist eine Filterkammer), 10 eine Gaseinlaßöffnung, 40 eine Staubaustragsöffnung eines Staubaustragsrohres 41 und 42 eine Staubaustragsöffnung eines Trichters 7.

Weiterhin bezeichnen 11a, 11b und 11c Auslaßrohre für gerei­ nigtes Gas bzw. Reingas-Auslaßrohre, die ebenfalls als Teile von Ejektoren für Treibgas bzw. Blasen von Gas zum Rückspü­ len bzw. Rückwaschen in die Kopf-, Mittel- bzw. Boden-Rein­ gaskammer 9a, 9b bzw. 9c verwendet werden, 14a, 14b und 14c Abgabedüsen zum Injezieren bzw. Einblasen von Druckgas (bevorzugt Druckluft) in die zugeordneten Reingasauslaßrohre 11a, 11b und 11c, 15 Randeinfassungen bzw. Schürzen, die an den Bodenenden der Filterrohre 3 installiert sind, 16 eine Saugöffnung des Gasdurchgangs 13, welcher zu dem Trichter 7 offen ist, 17 den Ejektor, der sich aus einer Düse 18 und einem Diffusor 21 zusammensetzt, 27 und 28 Zwischenwände bzw. Scheidewände zur Führung des Gases, welches aus dem Jalousiescheider 24 zum Ejektor 17 geströmt ist, 26 eine Jalousielamelle bzw. eine Luftschlitzschaufel und 30 eine Führungslamelle bzw. Führungsschaufel, die zwischen den Luftschlitzschaufeln 26 vorgesehen ist.

Weiterhin bezeichnet die Bezugsziffer 19 einen Einlaßteil des Diffusors 21 und 20 einen Saugöffnung zum Saugen des staubhaltigen Gases vom Trichter 7 durch den Gasdurchgang 13. Das staubhaltige Gas, welches von den Luftschlitzschau­ feln 26 her strömt, wobei viel Staub entfernt worden ist, wird an der Düse 18 des Ejektors 17 beschleunigt, wobei es einen niedrigen statischen Druck bildet, saugt das staubhal­ tige Gas von dem Trichter 7 von der Saugöffnung 20, die am Einlaßteil 19 des Diffusors 21 vorgesehen ist, dessen Durch­ messer am meisten querschnittsverengt ist und wo der stati­ sche Druck des Gases niedrig ist, und der statische Druck des Gases erholt sich wieder zum ursprünglichen Wert durch den Diffusor 21 durch Umformen der Strömungsgeschwindigkeit in den statischen Druck.

Wie in Fig. 4 gezeigt ist, sind bei diesem Beispiel acht Routen bzw. Wege der Gasdurchgänge 13 vorgesehen und die Ejektoren 17 sind für die jeweiligen Gasdurchgänge vorgese­ hen. Infolgedessen wird das staubhaltige Gas von den acht Saugöffnungen 16, die zum Trichter 7 geöffnet sind, gleich­ mäßig angesaugt. Infolgedessen wird die Abwärtsströmung bzw. staubhaltigen Gases in den zugeordneten Filterrohren 3 auf­ rechterhalten und die Schwankung der Strömungsgeschwindig­ keit des staubhaltigen Gases, welches aus den Bodenenden der zugeordneten Filterrohre 3 ausströmt, ist gering.

Wenn eine Statikdruckdifferenz von 3×10⁴ Pa bis 10⁵ Pa (300 bis 1000 mmWS) zwischen dem Einlaßteil 19 des Diffusors 21 und einem Auslaßteil von diesem vorgesehen wird, ist es möglich, 7-15% des in die Filtereinrichtung vom Rohrtyp eingeführten staubhaltigen Gases zurückzuführen. Es ist leicht, einen genügenden Blowdown-Effekt bzw. Einblas-Effekt in der Filtereinrichtung vom Rohrtyp vorzusehen, da es ein­ fach ist, den statischen Druck auf etwa 10⁵ Pa (1000 mmWS) in dem Diffusor 21 wieder herzustellen und da der Strömungs­ bereich in der Filterkammer klein ist.

Wenn die Fallströmung bzw. Abwärtsströmung des staubhaltigen Gases in all den Bodenenden der Filterrohre 3 durch den Blowdown-Effekt bzw. Einblas-Effekt vorgesehen ist, ist es möglich, ein Phänomen zu verhindern, bei welchem Stäube anormal dick in der Nachbarschaft der unteren Enden der zugeordneten Filterrohre 3 angesammelt werden oder die ange­ sammelten Stäube, die unverbrannte Bestandteile enthalten, gezündet und verbrannt werden, und es kann eine stabile und hohe Filterkapazität aufrechterhalten werden.

In diesem Beispiel werden Filterrohre an Gasdurchgängen 13a verwendet, die Teile der Gasdurchgänge 13 sind, die durch die Filterkammern hindurchgehen. Es wird eine austenitische hitzebeständige Legierung, der ein Selteneerdeelement wie Cerium hinzugefügt ist, als Materialien des Teils der Gas­ durchgänge 13, der von den Teilen 13a, den Luftschlitzflü­ geln 26 und dergleichen verschieden ist, verwendet. Es kön­ nen jedoch eine Cordierit-Keramik, eine Siliziumcarbit-Kera­ mik oder eine Silizium-Nitrit-Keramik verwendet werden. Die aus hitzebeständiger Legierung zusammengesetzten Gasdurch­ gänge 13 werden als Stützen verwendet, die die Ejektoren 17 und den Jalousiescheider bzw. Luftschlitzscheider 24 abstüt­ zen.

Um weiterhin mit der Verschiebung fertig zu werden, die durch eine Differenz in den Wärmeausdehnungen unter den Gasdurchgängen 13, die aus Rohren aus hitzebeständiger Le­ gierung zusammengesetzt sind, dem Druckbehälter 2 und der­ gleichen verursacht werden, ist die Gaseinlaßöffnung 10 mit dem Jalousiescheider 24 so verbunden, daß die Verschiebung durch eine Gleithülse 23 und eine Labyrinthdichtung 22 auf­ genommen wird.

In diesem Beispiel erfolgt, da die Teile der Gasdurchgänge 13, die durch die Filterkammern verlaufen, die Filterohre 13a sind, die Filterung des staubhaltigen Gases ebenfalls an bzw. in den Gasdurchgängen 13a. Infolgedessen ist, selbst wenn die Menge des zu den Ejektoren gesaugten staubhaltigen Gases gering ist, die Menge des zu den Saugöffnungen 16 an den Bodenenden der Gasdurchgänge 13 gesaugten staubhaltigen Gases groß. Infolgedessen ist die Menge von den Filterrohren 3 in den Trichter 7 strömenden staubhaltigen Gases groß und somit kann eine Strömungsmenge, die zur Schaffung des Blow­ down-Effektes bzw. Einblas-Effektes notwendig ist, leicht vorgesehen werden. Weiterhin kann die Filtereinrichtung vom Rohrtyp kompakter konstruiert werden, während dieselbe Kapa­ zität aufrechterhalten wird, da die Filterfunktion ebenfalls für bzw. durch die Teile der Gasdurchgänge 13a vorgesehen ist.

In dieser Konstruktion kann der Druckabfall des Gases am Ejektor verringert werden, da es nicht notwendig ist, eine große Statikdruckdifferenz vorzusehen, indem die Düsen 18 beachtlich querschnittsverengt werden. Außerdem ist die Erosionskorrosion der Düsen 18 durch die Stäube vermindert, da die Strömungsgeschwindigkeit des Gases an dem quer­ schnittsverengtem Teil der Düsen 18 nicht so groß ist.

Wenn das von dem PFBC-Kessel abgegebene staubhaltige Gas direkt in den Luftschlitzscheider 24 eingeführt wird, ob­ gleich es von der Art des PFBC-Kessels abhängig ist, kann, wenn der Druckabfall am Luftschlitzscheider 24 7×10⁴ Pa (700 mmWS) beträgt, beispielsweise ein Filterwirkungsgrad von 75-85% vorgesehen werden.

In der Vorrichtung dieser Konstruktion wird das staubhaltige Gas, welches zu der Gaseinlaßkammer 6 der Filtereinrichtung 1 vom Rohrtyp durch den Luftschlitzscheider 24 und den Ejek­ tor 17 geströmt ist, zu den jeweiligen Filterrohren 3 ver­ teilt, auf den inneren Oberflächen der zugeordneten Filter­ rohre 3 gefiltert und ein daraus gefiltertes Gas strömt als das gereinigte Gas bzw. Reingas in die Reingaskammern 9a, 9b und 9c. Das in den zugeordneten Gaskammern gesammelte gerei­ nigte Gas bzw. Reingas wird von dem Reingasauslaß 12 durch die entsprechenden Reingasauslaßrohre 11a, 11b und 11c zu einem stromabwärtigen System der Anlage überführt.

Das staubhaltige Gas, welches eine Menge entsprechend der Menge des staubhaltigen Gases aufweist, welches von dem Trichter 7 durch die Blowdown- bzw. Einblaseinrichtung abge­ zogen worden ist, strömt in den Trichter 7 von den Boden­ enden der Ansätze 15 aus, die an den Bodenenden der zugeord­ neten Filterrohre 3 angeordnet sind. Wenn die Statikdruck­ verteilung in der Gaseinlaßkammer 6 gleichförmig ist und wenn keine Variation bzw. Schwankung in der Gasdurchlässig­ keit der entsprechenden Filterrohre ist, dann strömt das staubhaltige Gas aus den Bodenenden der zugeordneten Filter­ rohre 3 mit derselben Strömungsgeschwindigkeit aus.

Es ist jedoch eine Variation bzw. Schwankung zwischen den Mengen des in die zugeordneten Filterrohre 3 strömenden staubhaltigen Gases vorhanden und eine unregelmäßige Strö­ mung des staubhaltigen Gases wird im Trichter 7 hervorgeru­ fen. Infolgedessen sind die Schürzen bzw. Ansätze 15 so vor­ gesehen, daß das staubhaltige Gas, welches viele Stäube enthält und aus den Filterrohren 3 ausgeströmt ist, nicht direkt zu den Saugöffnungen 16 der Gasdurchgänge 13 gesaugt wird. Bevorzugt ist die Länge der Schürze bzw. des Ansatzes 15 in einem Bereich lang gemacht, in welchem die Gasströmung die in dem Trichter angesammelten Stäube nicht aufspült bzw. auftreibt.

Unter Beachtung der Strömung des staubhaltigen Gases im Trichter 7 ist der vertikale Abstand zwischen dem distalen Ende der Schürze 15 und der Saugöffnung 16 des Gasdurchgan­ ges 13 vorteilhafterweise nicht geringer als 100 mm und bevorzugt nicht geringer als 200 mm.

Wenn die Stäube im staubhaltigen Gas auf den inneren Ober­ flächen der zugeordneten Filterrohre 3 dick angesammelt werden, dann steigt die Druckdifferenz zwischen der Gasein­ laßkammer 6 und den Reingaskammern 9a, 9b und 9c und die Filterkapazität der Filtereinrichtung 1 vom Rohrtyp ist reduziert. Die angesammelten Stäube werden entfernt, indem ein Rückwasch- bzw. Rückspülgas aufeinanderfolgend zu den zugeordneten Reingaskammern 9a, 9b und 9c automatisch in angemessenen Zeitintervallen geblasen wird, wodurch die zugeordneten Filterrohre 3 in den entsprechenden Reingaskam­ mern durch Rückbespülen regeneriert werden. Die entfernten Stäube werden zum Trichter hin durch Schwerkraft und durch die Strömung des staubhaltigen Gases gesammelt und der Be­ trieb der Filtereinrichtung vom Rohrtyp dauert fort, während der Druckabfall des Filterrohres auf einem niedrigeren Wert gehalten wird.

Das Rückspülen bzw. Rückwaschen wird ausgeführt indem nicht gezeigte, schnell arbeitende Steuerventile, die mit Rück­ spüldüsen 14a, 14b und 14c verbunden sind, geöffnet und geschlossen werden und dadurch ein Druckgas (bevorzugt Druckluft; ein Prozeßgas bzw. Betriebsgas, Dampf oder dgl. sind benutzbar) von den zugeordneten Rückspüldüsen alternie­ rend abgegeben wird, und indem das Rückspülgas von der Außen­ seite des Filterrohres zu dessen Innenseite durchgezogen wird, indem der Druck in der zugeordneten Reingaskammer höher als der Druck auf der Seite des staubhaltigen Gases gemacht wird, wodurch die auf den Filterrohren 3 angesammel­ ten Stäube getrennt werden. Die Ventilöffnungszeitdauer für das Steuerventil wird bevorzugt zwischen 0,1 und 0,5 Sekun­ den bestimmt (eine Zeitdauer, die von einem völlig geschlos­ senen Zustand zu einem völlig offenen Zustand und schließ­ lich zum völlig geschlossenen Zustand erforderlich ist).

Um das Rückspülen wirksam auszuführen, sind die Zeit, die vom völlig geschlossenen Zustand bis zum völlig offenen Zustand vergeht, und die Haltezeit für den völlig offenen Zustand wichtig. Wenn die Zeit, die vom völlig geschlossenen Zustand bis zum völlig offenen Zustand erforderlich ist, lang ist, dann kann die Druckdifferenz zwischen der Innen­ seite und der Außenseite des Filterrohres (nachfolgend Rückspüldruckdifferenz genannt) nicht genügend groß gemacht werden. Wenn weiterhin die Haltezeit in dem völlig offenen Zustand zu kurz ist, dann ist der Anstieg bzw. die Zunahme der Rückspüldruckdifferenz ungenügend und die Regeneration der Filterrohre ist unvollständig.

Wenn die Regeneration durch Rückspülen bzw. Rückwaschen ungenügend ist, dann nimmt der Druckabfall der Filterrohre allmählich zu und die Filterkapazität der Filtereinrichtung mit Keramikfiltern nimmt allmählich ab. Die Rückspülbedin­ gung wird optimal gewählt durch den Typ und die Bemessung bzw. Größe des Steuerventils, den Druck der Druckluft, die Abmaße der Leitung der Druckluft, den effektiven Filtra­ tionsbereich des Filterrohres, bei welchem das Rückspülen ausgeführt wird, und ein Totvolumen (Volumen der Reingaskam­ mer) außerhalb des Filterrohres.

Das Blasen des Rückspülgases zu den entsprechenden Reingas­ kammern 9a, 9b und 9c kann beispielsweise in der Reihenfolge der Reingaskammern 9a, 9b bzw. 9c für eine Zeitdauer von nicht länger als 60 Sekunden jede 15 Minuten ausgeführt werden oder es kann in der Reihenfolge der Reingaskammern 9a, 9b und 9c jede fünf Minuten ausgeführt werden. Die von den Filterrohren 3 durch Rückspülen getrennten Stäube werden zum Trichter schnell übertragen durch die Schwerkraft und durch den Abwärtsstrom des in den Filterrohren 3 strömenden, staubhaltigen Gases, der vorgesehen wird, indem das staub­ haltige Gas so zurückgeführt wird, daß sich die Stäube an den Innenflächen der Filterrohre 3 nicht wieder ansammeln.

Fig. 5 ist ein Längsschnittdiagramm, welches ein anderes Beispiel einer Filtereinrichtung mit Keramikfiltern zeigt, die in das PFBC-Kesselsystem gemäß der Erfindung integriert ist. In Fig. 5 ist eine Filtereinrichtung 31 vom Kerzentyp bzw. Kerzenfiltereinrichtung 31 als die Filtereinrichtung mit Keramikfiltern genommen und der Luftschlitzscheider 24 und der Ejektor 17 sind in die Kerzenfiltereinrichtung 31 integriert. Fig. 6 ist ein Schnittdiagramm entlang Linie B- B in Fig. 5. Obgleich ein PFBC-Kessel auf der stromaufwär­ tigen Seite in Fig. 5 nicht gezeigt ist, ist auf der strom­ aufwärtigen Seite kein Zyklonscheider vorhanden.

In den Fig. 5 und 6 bezeichnet 36 ein Filterrohr, welches ein Ende geschlossen hat, 37 eine Filtereinheit, in welcher eine Vielzahl von Filterrohren 36 näherungsweise vertikal auf der Oberseite eines Reingassammelrohres 38 installiert ist, und 50 eine Aufhängeeinrichtung, an welcher die Ejekto­ ren 17, der Luftschlitzscheider 24, das Staubaustragsrohr 41 und die Gasdurchgänge 13 aufgehangen sind. Der Teil mit derselben Funktion wie in dem im vorhergehenden Beispiel beschriebenen Teil ist mit derselben Bezeichnung wie im vorhergehenden Beispiel angefügt und auf die Erläuterung wird verzichtet (dasselbe unten).

Die Struktur des Luftschlitzscheiders, der mit der Kerzen­ filtereinrichtung 31 integriert ist, ist im wesentlichen dieselbe wie die in Fig. 3 gezeigte. In der Filtrationsein­ richtung von Kerzentyp bzw. Kerzenfiltereinrichtung strömt das staubhaltige Gas außerhalb der Filterrohre 36 und wird durch die Filterrohre 36 gefiltert, wobei ein Teil von die­ sem in das innnere der Filterrohre 36 eintritt, um ein gewa­ schenes Gas bzw. gereinigtes Gas bzw. Reingas zu werden und wird in den Reingassammelrohren 38 gesammelt. Wie es in Fig. 6 gezeigt ist, sind bei diesem Beispiel zwei Filtrationsein­ heiten 37 in der horizontalen Richtung angeordnet und das gereinigte Gas bzw. Reingas wird zur Austrittsseite der Anlage durch den Reingasauslaß 12 angrenzend an das Reingas­ sammelrohr 38 überführt.

Weiterhin verläuft wie in dem Beispiel 1 auch bei diesem Ausführungsbeispiel das Stäube enthaltende Abgas bzw. Rauch­ gas durch die Gaseinlaßöffnung 10 und die Führungshülse 23, strömt in den Luftschlitzscheider 24 und dreht bzw. ändert seine Richtung an den Luftschlitzschaufeln 26. Vergleichs­ weise grobe Stäube, die viel an unverbrannten Bestandteilen in dem Gas enthalten, werden durch die Trägheit oder durch die Schwerkraft nach dem Auftreffen auf die Luftschlitz­ schaufeln 26 getrennt und die meisten der abgetrennten Stäu­ be werden zu dem Staubaustragsrohr 41 überführt.

Wenn das von dem Hauptkörper des Kessels ausgehende, staub­ haltige Gas direkt in den Luftschlitzscheider 24 eingeführt wird und wenn, beispielsweise der Druckabfall am Luft­ schlitzscheider 24 7×10⁴ Pa (700 mmWS) beträgt, wird ein Staubtrennwirkungsgrad von 75-85% erreicht. Infolgedessen sind die verbleibenden 15-25% der Stäube durch die Ker­ zenfiltereinrichtung zu filtern.

Das staubhaltige Gas, aus welchem 75-85% der Stäube ent­ fernt worden sind, strömt durch die Luftschlitzschaufeln 26, wird zu den Ejektoren 17 überführt (es gibt zwei Ejektoren wie in Fig. 6 gezeigt) und wird durch die Düse jedes Ejek­ tors 17 beschleunigt, wodurch der niedrige statische Druck an Einlaß des Diffusors 21 gebildet wird. Das staubhaltige Gas an dem Trichter 7 wird von der Saugöffnung des Gasdurch­ gangs 13 angesaugt, die zu dem Teil mit niedrigem statischen Druck geöffnet ist.

Der Staubtrennwirkungsgrad des Luftschlitzscheiders wird aufrechterhalten, selbst wenn sich der PFBC-Kessel in einem Übergangszustand bzw. Einschwingzustand befindet und eine große Menge an Stäuben, die unverbrannte Bestandteile ent­ halten, von dem Hauptkörper des Kessels abgegeben werden. Infolgedessen kann die Menge der an der Kerzenfiltereinrich­ tung zu filternden Stäube unter der Filterkapazität der Kerzenfiltereinrichtung 31 gehalten werden. Da das Verhält­ nis bzw. der Anteil der unverbrannten Bestandteile, die in dem durch den Luftschlitzscheider geströmten, staubhaltigen Gas enthalten sind, gering ist, ist es schwierig, die auf den Filterrohren 36 angesammelten Stäube zu verbrennen und sie brennen nicht heftig. Infolgedessen erfahren die Filter­ rohre 36 schwerlich eine thermische Beschädigung.

In dem Diffusor 21 des Ejektors 17 wird der dynamische Druck des beschleunigten, staubhaltigen Gases wiederum in den statischen Druck umgewandelt und der statische Druck steigt beispielsweise um bzw. auf 10⁵ Pa (1000 mmWS) an. Das staub­ haltige Gas strömt in die Filterkammer der Kerzenfilterein­ richtung 31 und wird durch die Filterrohre 36 gefiltert. Die Druckdifferenz des staubhaltigen Gases wird als eine Treib­ kraft benutzt, um einen Teil des staubhaltigen Gases vom Trichter 7 durch die Saugöffnung 16 und den Gasdurchgang 13 zu saugen. Die Druckdifferenz von 10⁵ Pa (1000 mmWS) ist genügend groß, um den Blowdown-Effekt bzw. Einblaseffekt vorzusehen, und zwar selbst in der Kerzenfiltereinrichtung, in welcher die rückgeführte Menge an staubhaltigem Gas, die notwendig ist, um den Einblaseffekt vorzusehen, größer als diejenige bei der Rohrfiltereinrichtung ist. Infolgedessen sind selbst bei der erfindungsgemäßen Konstruktion, bei der die Kerzenfiltereinrichtung verwendet wird, die Blowdownmit­ tel bzw. Einblasmittel durch den Ejektor und den Gasdurch­ gang nützlich.

In der Kerzenfiltereinrichtung 31, die mit den den Ejektor verwendenden Einblasmitteln vorgesehen ist, ist der Abwärts­ strom des staubhaltigen Gases immer in der Nachbarschaft der Filterrohre 36 vorgesehen und es gibt keinen Teil in der Filterkammer, wo der Strom des staubhaltigen Gases stagniert. Infolgedessen werden die von den Filterrohren 36 durch das Rückspülen getrennten Stäube zum Trichter 7 durch den Abwärtsstrom des staubhaltigen Gases und die Schwerkraft schnell übertragen und sammeln sich nicht dick an den Fil­ terrohren 36 an.

Die Regeneration der Kerzenfiltereinrichtung 31 durch Rück­ spülen wird bezüglich jeder Filtrationseinheit 37 wie im Beispiel der Fig. 2 ausgeführt und es wird auf eine detail­ lierte Erläuterung verzichtet.

Auf diese Weise kann selbst in dem PFBC-Kesselsystem, wel­ ches mit der Kerzenfiltereinrichtung 31 integral vorgesehen ist, eine stabile Filterfunktion erreicht werden, indem der Zyklonscheider auf der stromaufwärtigen Seite durch den Luftschlitzscheider bzw. Jalousiescheider 24 ersetzt wird. Selbst in einem Übergangszustand bzw. Einschwingzustand bzw. Anlauf zustand, in welchem die unverbrannte Bestandteile enthaltenden Stäube in einer großen Menge vom Hauptkörper des Kessels abgegeben werden, kann die Filtration ohne Schwierigkeiten fortgeführt werden. Die Installationskosten bzw. Anlagekosten sind wirtschaftlicher bzw. rationalisiert, da das Volumen des Druckbehälters durch einen Teil verrin­ gert ist, wobei auf den Zyklonscheider verzichtet werden kann.

Bei dem in den Fig. 5 und 6 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Kopfende jedes Filterrohres 36 geschlossen und das Bodenende von diesem zu dem Reingassammelrohr 38 gehalten bzw. geführt. Es gibt jedoch eine Filtereinrichtung vom Kerzentyp, bei der das Bodenende jedes Filterrohres 36 ge­ schlossen und das Kopfende von diesem mit dem Reingassammel­ rohr 38 verbunden ist. Mit dem PFBC-Kesselsystem gemäß der Erfindung kann eine Kerzenfiltereinrichtung, bei der jedes Filterrohr 36 umgekehrt angeordnet ist, verwendet werden.

Fig. 7 ist ein schematisches Diagramm, welches ein anderes Ausführungsbeispiel einer Kraftwerksanlage mit einem PFBC- Kesselsystem gemäß der Erfindung zeigt. Da kein Zyklonschei­ der auf der stromaufwärtigen Seite der Filtereinrichtung 1 mit Keramikfiltern 3 vorgesehen ist, sind der Durchmesser und das Innenvolumen des Druckbehälters 100 um einen Teil des Zyklonscheiders verringert. Weiterhin sind als Blowdown­ mittel bzw. Einblasmittel vorgesehen ein Gasabzugsrohr 73 welches zu dem Staubsammeltrichter 7 in der Filtereinrich­ tung 1 mit Keramikfiltern 3 offen ist und eine andere Fil­ tereinrichtung 1b mit Keramikfiltern 3b, die eine kleine Kapazität hat und mit dem Gasabzugsrohr 73 verbunden ist.

In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 7 ist sowohl die Filter­ einrichtung 1 mit Keramikfiltern 3 als auch die Filterein­ richtung 1b mit Keramikfiltern 3b eine Filtereinrichtung vom Rohrtyp bzw. Rohrfiltereinrichtung. Das heißen Staub enthal­ tende Rauchgas, welches von dem Hauptkörper des Kessels 101 austritt, verläuft durch das Rauchgasrohr 110 und strömt in den Luftschlitzscheider 24, der in den Druckbehälter inte­ griert ist, welcher die Rohrfiltereinrichtung 1 aufnimmt.

Das überwiegende staubhaltige Gas, aus welchem die meisten Stäube durch den Luftschlitzscheider 24 herausgetrennt wor­ den sind, wird durch die Rohrfiltereinrichtung 1 weiterge­ filtert und in ein gereinigtes Gas bzw. Reingas umgewandelt und zu dem stromabwärtigen System bzw. Austrittssystem der Anlage mit einer Gasturbine 120 von dem Reingasausgang 12 durch eine Leitung 61 überführt. Ein Teil, beispielsweise 9% des staubhaltigen Gases wird von dem Gasabzugsrohr 73 abge­ zogen, welches mit dem Trichter 7 der Rohrfiltereinrichtung 1 verbunden ist, zu der Rohrfiltereinrichtung 1b mit einer kleinen Kapazität geführt und durch diese gefiltert und ein größerer Anteil von diesem wird in Reingas umgewandelt, welches zu der Gasturbine 120 von einem Reingasauslaß 12b in gleicher Weise durch die Leitung 61 überführt wird.

Der überwiegende Teil der durch den Luftschlitzscheider 24 eingefangenen Stäube wird aus der Staubaustragsöffnung 40 durch das Staubaustragsrohr 41 außerhalb des Systems abgela­ gert. Wenn viele unverbrannte Bestandteile in den abgelager­ ten Stäuben enthalten ist, wird bevorzugt der Brennstoff­ wirkungsgrad verbessert, indem die Stäube zu dem Wirbel­ schichtmaterialbehälter 104 oder dem Hauptkörper des Kessels 101 für eine Rückverbrennung durch eine Leitung 77 gebracht werden.

Weiterhin werden die auf den Filterrohren 3 der Rohrfilter­ einrichtung 1 angesammelten Stäube von den Filterrohren 3 durch Rückspülen entfernt, zum Trichter 7 infolge der Strö­ mung des staubhaltigen Gases durch den Blowdown bzw. das Einblasen und durch die Schwerkraft gesammelt und aus der Staubaustragsöffnung 42 außerhalb des Systems abgelagert. In Fig. 7 bezeichnet 70 einen Behälter für Druckluft, 71 ein Steuerventil für Druckluft, die beim Rückspülen verwendet wird und 74 eine Leitung für Druckluft.

Wenn 9% des staubhaltigen Gases, welches zu jeder Rohrfil­ tereinrichtung 1, 1b von jedem Trichter 7, 7b geströmt ist, abgezogen wird, um den Blowdown-Effekt bzw. Einblas-Effekt vorzusehen, dann ist die Menge des von dem Trichter 7b abge­ zogenen Gases 0,81% des Gases, welches zu der Rohrfilter­ einrichtung 1 geströmt ist.

Die Stäube, die durch die Filterrohre 3b in der Rohrfilter­ einrichtung 1b eingefangen und zum Trichter 7b gesammelt worden sind, werden von einer Staubaustragsöffnung 42b außerhalb des Systems abgelagert. Das von dem Trichter 7b durch ein Gasabzugsrohr 73b abgezogene, staubhaltige Gas wird zu einem Luftejektor 75 überführt und durch Druckluft unter Druck gesetzt, die von der Druckluftleitung 74 gelie­ fert wird und zu der Gaseinlaßkammer 6 der Rohrfilterein­ richtung 1 durch eine Leitung 76 überführt.

Wenn die Menge der Stäube, die in dem von dem Gasabzugsrohr 73b abgezogenen, staubhaltigen Gase enthalten ist, gering ist, dann ist es auch möglich, das staubhaltige Gas der Lei­ tung 61 durch eine Leitung 78 zuzuführen und für eine Ener­ gieerzeugung zu verwenden, indem es zur Gasturbine 122 ge­ führt wird.

In diesem PFBC-Kesselsystem gemäß der Erfindung kann ebenso wie bei den in den Fig. 2 und 5 gezeigten Ausführungsbei­ spielen das System stabil betrieben werden ohne Schwierig­ keiten bzw. Nachteile wie eine thermische Beschädigung der Filterrohre, selbst wenn sich der PFBC-Kessel in einem Über­ gangszustand bzw. Anfahrzustand bzw. Abschaltzustand befin­ det und ein staubhaltiges Gas mit einer großen Menge an Stäuben, die unverbrannte Bestandteile enthalten, zu der Gaseinlaßöffnung 10 der Rohrfiltereinrichtung 1 überführt werden, und die Installationskosten des Systems können eben­ falls wirtschaftlicher gestaltet werden.

Fig. 8 ist ein Längsschnittdiagramm, welches ein anderes Ausführungsbeispiel einer Filtereinrichtung mit Keramikfil­ tern, die in ein PFBC-Kesselsystem gemäß der Erfindung inte­ griert ist, zeigt. Eine Filtereinrichtung vom Rohrtyp bzw. eine Rohrfiltereinrichtung wird als die Filtereinrichtung 1 mit Keramikfiltern 3 verwendet. Ein Luftschlitzscheider 24 und eine Filtereinrichtung 1b mit Keramikfiltern 3b, welche eine kleine Kapazität hat, sind in ein und demselben Druck­ behälter 2 aufgenommen.

In der Rohrfiltereinrichtung gemäß diesem Ausführungsbei­ spiel werden Teile der Filterrohre 3 als Filterrohre 3b der Rohrfiltereinrichtung 1b mit einer kleinen Kapazität ver­ wendet. Das heiße staubhaltige Gas, welches von einem nicht gezeigten PFBC-Kessel abgegeben wird, wird in die Gaseinlaß­ öffnung 10 wie bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 einge­ führt und strömt zuerst in den Luftschlitzscheider 24.

Das staubhaltige Gas, aus welchem viele der Stäube in dem Luftschlitzscheider 24 abgetrennt worden sind, strömt in die Gaseinlaßkammer 6 und wird zu den Filterrohren 3 verteilt. Das meiste des staubhaltigen Gases wird in Reingas umgewan­ delt und zu den Reingaskammern 9a, 9b und 9c hin gesammelt und zu dem (nicht gezeigten) Austrittssystem der Anlage, in welchem eine Gasturbine vorgesehen ist, von dem Reingasaus­ laß 12 durch entsprechende Reingasauslaßrohre 11a, 11b und 11c übertragen.

Ein Teil des staubhaltigen Gases, welches zu dem Trichter 7 von den Schürzen 15, die an den Bodenenden der Filterrohre 3 angeordnet sind, geströmt ist, beispielsweise 7% des staubhaltigen Gases, welches von der Gaseinlaßöffnung 10 aus eingeführt worden ist, wird durch aufsteigende Rohre 13b gesaugt, die in der Filterkammer parallel zu den Filterroh­ ren 3 vorgesehen sind, tritt aufwärts in die Filterkammer ein, seine Richtung wird in die Abwärtsrichtung in einer Wendekammer 45 gedreht, strömt in Filterrohre 3b der Filter­ einrichtung 1b mit einer kleinen Kapazität und wird gefil­ tert. Das meiste des staubhaltigen Gases wird in Reingas umgewandelt, welches in die Reingaskammern 9a, 9b und 9c eintritt und sich mit dem Reingas, welches durch die Filter­ rohre 3 gefiltert worden ist, verbindet.

In diesem Ausführungsbeispiel bestehen die aufsteigenden Rohre bzw. Steigrohre 13b aus einem feuerfesten Metall. Wenn jedoch die Filterrohre als die Steigrohre 13b verwendet werden, erfolgt das Filtern des staubhaltigen Gases eben­ falls in diesem Teil und die Rohrfiltereinrichtung kann kompakter konstruiert werden. Ein Trichter 7b ist an den Bodenenden der Filterrohre 3b vorgesehen, der von dem Trich­ ter 7 abgeteilt ist und mit einer Austragsöffnung 42b zum Austragen der gesammelten Stäube und einem Gasabzugsrohr 73b zum Absaugen des staubhaltigen Gases vom Trichter 7b ausge­ stattet ist.

Das von dem Gasabzugsrohr 73b abgezogene, staubhaltige Gas kann, beispielsweise, wie bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 7 behandelt werden. Bevorzugt werden die Stäube, die von dem Luftschlitzscheider 24 abgetrennt worden sind und die vergleichsweise grob sind und viele unverbrannte Be­ standteile enthalten, zum Hauptkörper des Kessels oder zum Wirbelschichtmaterialbehälter von der Staubaustragsöffnung 40 aus zurückgeführt, wodurch der Brennstoff und dergleichen wirtschaftlicher verwertet und die Menge an abzulagerndem Staub verringert wird.

Die auf den Oberflächen der Filterrohre 3 und 3b angesammel­ ten Stäube werden von den Oberflächen der Filterrohre 3 und 3b entfernt, indem aufeinanderfolgend das Rückspülen in Bezug auf jede der Reingaskammern 9a, 9b und 9c in Zeit­ intervallen ausgeführt wird, die durch eine nicht gezeigte Steuereinrichtung automatisch vorgegeben sind, und die Fil­ terkapazität der Filtereinrichtung wird vorgesehen, indem der Druckverlust bzw. der Druckabfall der Filterrohre 3 und 3b unter einem geringen Wert gehalten wird. Weiterhin werden die entfernten Stäube zu den Trichtern 7 und 7b durch die Schwerkraft und durch die Gasströmung gesammelt.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ihre Generation durch Rückspülen der Rohrfiltereinrichtungen 1 und 1b in Bezug auf die Filterrohre 3 und 3b gleichzeitig und mit keiner Unter­ scheidung ausgeführt, indem im Druckluftbehälter 70 gespei­ cherte Druckluft aus den Rückspüldüsen 14a, 14b und 14c durch aufeinanderfolgendes Öffnen von Steuerventilen 71a, 71b und 71c für kurze Perioden eingeblasen wird. Infolgedes­ sen kann die Anzahl der Steuerventile für Druckgas, die für das Rückspülen erforderlich ist, verringert werden und das Rückspülsystem einschl. der Steuereinrichtung kann verein­ facht werden.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann selbst, wenn staubhal­ tiges Gas mit einer großen Menge an Stäuben mit unverbrann­ ten Bestandteilen eingeführt wird, eine thermische Beschädi­ gung der Filterrohre 3 und 3b vermieden werden, die Zahl und das Volumen der notwendigen Druckbehälter verringert werden, die Gesamtlänge der Leitungen zwischen beiden Rohrfilter­ einrichtungen kurz gemacht werden und infolgedessen die von den Oberflächen des Druckbehälters und den Leitungen abgege­ bene Wärmeenergie reduziert werden ebenso wie die Installa­ tionskosten reduziert werden können.

Selbst wenn bei einer Kraftwerksanlage, die mit dem erfin­ dungsgemäßen PFBC-Kesselsystem integriert ist, und einer Gasturbine staubhaltiges Gas, welches eine große Menge an Stäuben einschl. unverbrannten Bestandteilen enthält, über­ gangsweise von dem PFBC-Kessel abgegeben wird und die Fil­ tereinrichtung mit Keramikfiltern erreicht, funktioniert der Luftschlitzscheider ohne Überströmen der Stäube wie bei einem Zyklonscheider und die Stäube, die viele unverbrannte Bestandteile enthalten, werden mit Priorität getrennt.

Infolgedessen steigt die Staubkonzentration des staubhalti­ gen Gases, welches in die Filtereinrichtung mit Keramikfil­ tern strömt, nicht extrem an. Da die Stäube, die durch die Keramikfilter eingefangen worden sind, schwer zu verbrennen sind, sind die an den Keramikfiltern gesammelten Stäube schwer zu verbrennen und es wird keine heftige Verbrennung verursacht, selbst wenn sie brennen und infolgedessen wird kein ernstlicher Nachteil für die Anlage durch thermische Beschädigung der Keramikfilter hervorgerufen.

Weiterhin ist es, da die Installation eines Zyklonscheiders vermieden wird, nicht erforderlich, einen großen Raum vor­ zusehen, der für die Aufnahme eines Zyklonscheiders im Druckbehälter notwendig ist, und infolgedessen ist es mög­ lich, den Außendurchmesser und das Innenvolumen des Druckbe­ hälters zu verringern. Die Kosten, die dadurch eingespart werden, sind beachtlich groß und die Installationskosten für die Kraftwerkanlage können um diesen Teil herabgesetzt wer­ den.

Weiterhin kann die Menge der an den Keramikfiltern gesammel­ ten Stäube verringert werden, indem Blowdown-Mittel bzw. Einblasmittel vorgesehen werden, die sich bevorzugt aus dem Ejektor und dem Gasdurchgang zusammensetzen. Infolgedessen kann die hohe Filterkapazität der Filtereinrichtung mit Keramikfiltern aufrechterhalten werden, und eine Gefahr, daß die angesammelten Stäube, die nicht verbrannte Bestandteile enthalten, gezündet und verbrannt werden und dadurch eine thermische Beschädigung der Keramikfilter verursachen, kann mit Sicherheit vermieden werden, und die Zuverlässigkeit des PFBC-Kesselsystems wird weiter verbessert.

Insbesondere bei der Konstruktion, bei welcher der Ejektor und der Gasdurchgang als die Einblasmittel verwendet werden, die Filtereinrichtung mit Keramikfiltern die Rohrfilterein­ richtung ist und das von dem Trichter abgezogene, staubhal­ tige Gas in die Nachbarschaft der Gaseinlaßöffnung der Rohr­ filtereinrichtung zurückgeführt wird, können der Druckbehäl­ ter des PFBC-Kesselsystems weiter kompakt bzw. kompakter und die Gesamtlänge der Leitungen verkürzt werden. Infolgedessen können die Menge der von der Oberfläche der das System bil­ denden Apparatur abgegebene Wärmeenergie ebenso wie Instal­ lationskosten des Systems weiter verringert werden.

Außerdem kann der Brennstoffwirkungsgrad verbessert und die Menge der abzulagernden Stäube verringert werden, indem die Stäube mit viel unverbrannten Bestandteilen, die durch den Luftschlitzscheider eingefangen worden sind, zu dem PFBC- Kessel zurückgeführt und diese verbrannt werden. Infolgedes­ sen wird erwartet, daß die Realisierung der neuen Kohlen­ utzungstechnologie, deren Installationskosten gering sind und die bezüglich des Umgebungsschutzes und des Energiewir­ kungsgrades exzellent ist, beschleunigt werden kann und der Wert ihrer Nutzung in der Krafterzeugungsindustrie groß ist.

Claims (11)

1. Kesselsystem mit Verbrennung in der Wirbelschicht unter Druck mit einem Kessel, einer Filtereinrichtung mit Keramikfiltern in einer Rauchgasanordnung und einem Luftschlitzscheider bzw. Jalousiescheider als einem Primärstufen-Staubabscheider, der zwischen dem Kessel und der Filtereinrichtung angeordnet ist.

2. Kesselsystem nach Anspruch 1, in welchem Blowdown- Mittel bzw. Einblasmittel für die Filtereinrichtung mit Keramikfiltern zum Abziehen eines Teils eines staub­ haltigen Gases aus einem Staubsammeltrichter in der Filtereinrichtung vorgesehen sind.

3. Kesselsystem nach Anspruch 1 oder 2, in welchem Mittel zur Rückführung von Stäuben, die durch den Luftschlitz­ scheider aufgefangen worden sind, zu dem Kessel vor­ gesehen sind.

4. Kesselsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, in welchem die Filtereinrichtung mit Keramikfiltern und der Luftschlitzscheider in einem einzigen Druckbehälter aufgenommen sind.

5. Kesselsystem nach einem der Ansprüche 2 bis 4, in welchem die Einblas-Mittel zum Abziehen eines Teils eines staubhaltigen Gases von einem Staubsammeltrichter in der Filtereinrichtung mit Keramikfiltern einen Ejek­ tor und einen Gasdurchgang umfassen, wobei ein Teil der Energie des in die Filtereinrichtung eingeführten, staubhaltigen Gases durch den Ejektor ausgenutzt wird und der Teil des staubhaltigen Gases vom Staubsammel­ trichter von einem ersten Ende des mit dem Ejektor ver­ bundenen Gasdurchganges gesaugt und zu einem Ort in der Nähe einer Gaseinführungsöffnung der Filtereinrichtung von einem zweiten Ende des Gasdurchgangs zurückgeführt wird.

6. Kesselsystem nach Anspruch 5, in welchem der Luft­ schlitzscheider, der Ejektor und der Gasdurchgang in einem einzigen Druckbehälter für die Filtereinrichtung mit Keramikfiltern aufgenommen sind.

7. Kesselsystem nach Anspruch 5 oder 6, bei welchem eine äußere Konfiguration des Luftschlitzscheiders bzw. Jalousiescheiders in einer näherungsweise konischen Gestalt geformt ist, Diffusoren zwischen zugeordneten Schaufeln des Luftschlitzscheiders ausgebildet sind, die Schaufeln des Luftschlitzscheiders von einer Viel­ zahl von Rohren durchdrungen und getragen werden, die als die Gasdurchgänge verwendet werden und Saugöff­ nungen für das staubhaltige Gas auf Oberflächen der Vielzahl von Rohren an Teilen von diesen zwischen zu­ geordneten Schaufeln des Luftschlitzscheiders gebildet sind, wobei Gasströmungsdurchgänge durch die Vielzahl der Rohre verengt und dadurch Ejektoren gebildet werden.

8. Kesselsystem nach Anspruch 2, in welchem die Einblas­ mittel ein Gasabzugsrohr, welches zu dem Staubsammel­ trichter in der Filtereinrichtung mit einem Trichter offen ist, und eine zweite Filtereinrichtung mit Keramikfiltern mit einer kleinen Kapazität, die mit dem Gasabzugsrohr verbunden ist, umfassen.

9. Kesselsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, in welchem eine Strömung eines staubhaltigen Gases in dem Luftschlitzscheider eine näherungsweise vertikale Ab­ wärtsströmung ist.

10. Kesselsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, in welchem die Keramikfilter der Filtereinrichtung Filter­ rohre sind, die an ihren beiden Enden offen sind, wobei jedes Filterrohr näherungsweise vertikal installiert ist und ein staubhaltiges Gas in den Filterrohren in einer Abwärtsrichtung strömt.

11. Kesselsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, in welchem die Keramikfilter der Filtereinrichtung Filter­ rohre sind, die an ihren einen Enden verschlossen sind, wobei jedes Filterrohr mit einer Reingassammelleitung an seinem anderen Ende näherungsweise vertikal ver­ bunden und an dieser befestigt ist, und ein staubhal­ tiges Gas in einer Filterkammer, die mit zugeordneten Filterrohren der Filtereinrichtung installiert ist, von der Kopfseite zur Bodenseite strömt.