JP2004176945A - 高温ガスの冷却装置およびその冷却方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高温ガスを滞留時間１〜２秒以下で燃焼温度から２００℃以下に急冷し、ダイオキシンの再合成を防止することのできる高温ガスの冷却装置およびその冷却方法を提供する。
【解決手段】内部に壁体を有する立方体状の冷却装置躯体３と、該冷却装置躯体３の上部域に設けられた高温ガス２３を導入するためのガス入口部２５と、冷却水１７を貯留するために周辺部材を有する複数のトレイ５と、該トレイ５の下方に粒状中和剤が落下しない程度に一定ピッチに穿設された複数の多孔状の開口部３９を有する粒状中和剤入り濾過装置９と、該粒状中和剤入り濾過装置９より流下した冷却水１７を貯留するために該冷却装置躯体３の最下部に設けられた水槽２１と、該水槽２１に貯留した該冷却水１７を循環水配管１５を介して最上段の該トレイ５に戻すための循環ポンプ１３と、該冷却装置躯体３の下部域に設けられた低温ガス４１を排出するためのガス出口部２７とで構成した。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、高温ガスの冷却装置およびその冷却方法、特に、焼却炉，溶融炉，電気炉，内燃機関などの燃焼装置から排出される大量の高温ガスを急冷して、環境対策に必要なダイオキシン類などの再合成を防止するようにした高温ガスの冷却装置およびその冷却方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、燃焼装置から排出される高温ガスの急冷は環境対策として、煤塵の捕集の前操作および、ダイオキシン類を減らすために必要な操作であり、高温ガスを高性能の熱交換器を用いて熱回収・冷却を行う間接的な冷却手段か、あるいは高温ガス中に冷却水を直接噴霧・接触させて蒸発潜熱による冷却を行う直接的な冷却手段によって行われていた。
【０００３】
前述した間接的な冷却手段としては、例えばボイラ型熱交換器に見られるように、高温ガスの持つ高い顕熱を効率よく冷却するために、一般的に伝熱面積を増やしたり、あるいは熱伝導率の高い材質を用いることが行われている。
他方、直接的な冷却手段としては、特開平１１−２２９５３号公報に記載してあるように、水を直接噴霧・接触させて蒸発潜熱による冷却を行うこと、また特開平１１−９９６２号公報に記載してあるように、湿式スクラバーにより冷却を行うこと、さらに特開平０９−２９４９１８号公報に記載してあるように、水中へ高温ガスを吹き込んでバブリング冷却を行うことなどが知られている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−９９６２号公報
【特許文献２】
特開平９−２９４９１８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者の間接的な冷却手段の場合は、伝熱面積が大きくかつ熱伝導率の高い材質を用いることは、大型で高価な装置となったり、あるいは９００℃の高温ガス温度から２００℃までの温度まで冷却しようとすると、５〜２０秒の滞留時間を要するため、ダイオキシン類が再合成しやすいといった問題があった。
【０００６】
さらに、後者の直接的な冷却手段の場合は、
（１）高温ガス温度から２００℃までの温度まで冷却しようとすると、３〜２０秒の滞留時間を要するため、ダイオキシン類が再合成しやすいこと。
（２）水の直接噴霧形式では、噴霧用の動力が無視できないほど大きいこと。
（３）さらに、飛沫同伴を生じやすく冷却後の集塵に制約があること。
などの問題があった。
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、高温ガスを滞留時間１〜２秒以下で燃焼温度から２００℃以下に急冷し、ダイオキシンの再合成を防止することのできる高温ガスの冷却装置およびその冷却方法を提供することにある。
【０００８】
【発明が解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係る第１の発明では、前工程の燃焼装置から排出された高温ガスを冷却する高温ガスの冷却装置であって、内部に壁体を有する立方体状の冷却装置躯体と、該冷却装置躯体の上部域に設けられた該高温ガスを導入するためのガス入口部と、冷却水を貯留するために周辺部材を有する複数のトレイと、該トレイの下方に複数の多孔状の開口部を有する粒状中和剤入り濾過装置と、該粒状中和剤入り濾過装置より流下した該冷却水を貯留するために該冷却装置躯体の最下部に設けられた水槽と、該水槽に貯留した該冷却水を循環水配管を介して最上段の該トレイに戻すための循環ポンプと、該冷却装置躯体の下部域に設けられた低温ガスを排出するためのガス出口部とで構成した。
【０００９】
本発明に係る第２の発明では、前工程の燃焼装置から排出された高温ガスを冷却装置躯体のガス入口部を介して導入し、複数の皿状容器を有するトレイ内に冷却水をオーバーフローにより逐次流下させて該高温ガスと該冷却水を並流にしつつ該高温ガスを冷却し、該高温ガスが粒状中和剤入り濾過装置の下部側を通過する際に十字流にて冷却した後、該冷却装置躯体のガス出口部から低温ガスを排出するとともに、該粒状中和剤入り濾過装置より流下した該冷却水は一旦水槽に貯留した後、濾過装置と循環ポンプから循環水配管を介して最上段の該トレイに戻すようにした。
【００１０】
本発明に係る第３の発明では、前工程の燃焼装置から排出された高温ガスを冷却する高温ガスの冷却装置であって、内部に壁体を有する立方体状の冷却装置躯体と、該冷却装置躯体の上部域に設けられた該高温ガスを導入するためのガス入口部と、該冷却装置躯体の下部域に設けられて低温ガスを排出するためのガス出口部と、該ガス入口部と該ガス出口部との間に相互に離間して配設した複数の冷却パネルと、該冷却パネルから離間した上方位置に冷却水を該冷却パネルに向かって左右から交互に噴出するために配設した冷却水噴出ノズルと、該高温ガス中に含有される捕集ダストを外部に排出するために該冷却装置躯体の下部域に配設した乾燥排出機とで構成した。
【００１１】
本発明に係る第４の発明では、前工程の燃焼装置から排出された高温ガスを冷却装置躯体のガス入口部を介して導入し、複数の冷却パネルに向かって左右の冷却水噴出ノズルから交互に冷却水を噴出させて該高温ガスが該冷却パネルを通過する間に並流により冷却した後、該冷却装置躯体のガス出口部から低温ガスを排出するとともに、該冷却パネルを冷却水が流下する間に該高温ガス中に含有されるダストが捕集され、落下するので、このダストをスクリュ軸を回動させながら乾燥排出機の外部に取り出すようにした。
【００１２】
本発明に係る第５の発明では、前工程の燃焼装置から排出された高温ガスを冷却する高温ガスの冷却装置であって、内部に壁体を有する立方体状の冷却装置躯体と、該冷却装置躯体の上部域に設けられた該高温ガスを導入するためのガス入口部と、冷却水を貯留するために周辺部材を有する複数の水平トレイと、該水平トレイの下方に位置する傾斜角を有する複数の傾斜パネルと、該高温ガス中に含有されるダストが捕集されるので、このダストを該冷却装置躯体の外部に排出するために配設した乾燥排出機と、該冷却装置躯体の下部域に設けられた低温ガスを排出するためのガス出口部とで構成した。
【００１３】
本発明に係る第６の発明では、前工程の燃焼装置から排出された高温ガスを冷却装置躯体のガス入口部を介して導入し、複数の皿状容器を有するトレイ内に冷却水をオーバーフローにより逐次流下させた後、複数の傾斜パネル上を逐次流下させて該冷却装置躯体のガス出口部から冷却された低温ガスを排出するとともに、該傾斜パネル上を該冷却水が流下する間に該高温ガス中に含有されるダストが捕集されるので、このダストをスクリュ軸を回動させながら乾燥排出機の外部に取り出すようにした。
【００１４】
本発明に係る第７の発明では、前工程の燃焼装置から排出された高温ガスを冷却する高温ガスの冷却装置であって、内部に壁体を有する立方体状の冷却装置躯体と、該冷却装置躯体の上部域に設けられた高温ガスを導入するためのガス入口部と、冷却水を貯留するために周辺部材を有する複数の共有トレイと、該共有トレイの中央部域にガスを導通しないように上端部を該共有トレイと対向する部材に固着するとともに下端部を該共有トレイに貯留された該冷却水中に浸漬した隔壁と、該隔壁の左右で該共有トレイ上にジグザグ状に設けられたガス通路と、該共有トレイの周辺部材より低い位置に該上端部を位置させるとともに該下端部を該共有トレイに貯留された該冷却水中に浸漬する位置に配設した溢流管と、該冷却装置躯体の最下部に設けられた水槽と、該水槽に貯留した該冷却水を循環水配管を介して最上段の該共有トレイに戻すための循環ポンプと、該冷却装置躯体の該ガス入口部と同様に該冷却装置躯体の上部域にあって該隔壁に対して反対側の反ガス入口部側に設けられた低温ガスを排出するためのガス出口部とで構成した。
【００１５】
本発明に係る第８の発明では、前工程の燃焼装置から排出された高温ガスを冷却装置躯体のガス入口部を介して導入し、複数の皿状容器を有する共有トレイを隔壁で分割された一方の該共有トレイ内を上方から下方に向かって冷却水を溢流管を介してオーバーフローにより流下させながらガス通路を通る該高温ガスと並流にて冷却し、引き続き該高温ガスを最下段の該共有トレイの下部側にて方向転換した後、他方の該共有トレイ内を上方から下方に向かって該冷却水を該溢流管を介してオーバーフローさせながら該ガス通路を通る該高温ガスと向流接触しながら冷却して該冷却装置躯体のガス出口部から冷却された低温ガスを排出するとともに、該溢流管から流下した該冷却水は一旦水槽に貯留した後、濾過装置と循環ポンプから循環水配管を介して最上段の該共有トレイに戻すようにした。
【００１６】
本発明に係る第９の発明では、前工程の燃焼装置から排出された高温ガスを冷却する高温ガスの冷却装置であって、内部に壁体を有する立方体状の冷却装置躯体と、該冷却装置躯体の上部域に設けられた該高温ガスを導入するためのガス入口部と、冷却水を貯留するために周辺部材を有する複数のトレイと、該冷却装置躯体の該ガス入口部側の外周部に配設されて立体閉空間部を形成する補助枠と、該複数のトレイと底板を共有するとともに該冷却装置躯体を挿通して該補助枠内に延在する循環水用導入管と、該周辺部材より低い位置に該循環水用導入管の先端部近傍に該トレイ内に貯留した該冷却水をオーバーフローさせるために上向きに開口した受水口と、該補助枠の底部に貯留された該冷却水を最上段の該トレイ上に循環ポンプを介して循環する循環水配管と、該冷却装置躯体の下部域に設けられて低温ガスを排出するためのガス出口部とで構成した。
【００１７】
本発明に係る第１０の発明では、前工程の燃焼装置から排出された高温ガスを冷却装置躯体のガス入口部を介して導入し、複数の皿状容器を有するトレイ内に冷却水を循環水用導入管の受水口に共有してオーバーフローにより逐次流下させたのち一旦水槽に貯留した後、濾過装置と循環ポンプから循環水配管を介して最上段の該トレイに戻すようにするとともに、複数の該トレイ上を通過した該高温ガスを冷却して該冷却装置躯体のガス出口部から低温ガスを排出するようにした。
【００１８】
本発明に係る第１１の発明では、前工程の燃焼装置から排出された高温ガスを冷却する高温ガスの冷却装置であって、内部に壁体を有する立方体状の冷却装置躯体と、該冷却装置躯体の上部域に設けられた該高温ガスを導入するためのガス入口部と、該冷却装置躯体の該上部域に該ガス入口部から導入された該高温ガスを冷却するために組み込まれた熱交換器と、冷却水を貯留するために周辺部材を有する複数の水平トレイと、該水平トレイの下方に位置する傾斜角を有する複数の傾斜パネルと、該高温ガス中に含有されるダストが捕集され、このダストを該冷却装置躯体の外部に排出するために配設した乾燥排出機と、該冷却装置躯体の下部域に設けられて低温ガスを排出するためのガス出口部とで構成した。
【００１９】
本発明に係る第１２の発明では、前工程の燃焼装置から排出された高温ガスを冷却装置躯体のガス入口部を介して導入し、煙管式熱交換器にて冷却した後、引き続き複数の皿状容器を有するトレイ内に冷却水をオーバーフローにより逐次流下させながら該高温ガスを冷却し、複数の傾斜パネル上を逐次流下させてガス出口部から冷却された低温ガスとして排出するとともに、該傾斜パネル上を該冷却水が流下する間に該高温ガス中に含有されるダストが捕集され、このダストをスクリュ軸を回動させながら乾燥排出機の外部に取り出すようにした。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る高温ガスの冷却装置およびその冷却方法の具体的実施形態を図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明における高温ガスの冷却装置の基本的な構成を示す縦断面図、図２は垂直に釣り下げた冷却パネルの左右交互に冷却水を流下させるようにした高温ガスの冷却装置の縦断面図、図３は図１の水平式トレイに傾斜式パネルを組み込んだ場合の高温ガスの冷却装置の縦断面図、図４はＵ字形のガス流路と蒸留塔方式のトレイとを組合せた高温ガスの冷却装置の縦断面図図、図５はオーバーフローした冷却水を逐次的に各段のトレイに供給するようにした場合の高温ガスの冷却装置の縦断面図、図６は熱交換器を用いる間接冷却とトレイ、パネル式直接冷却とを組合わせた場合の高温ガスの冷却装置の縦断面図である。
【００２１】
図１は本発明における高温ガスの冷却装置の基本的な構成を示す縦断面図である。
【００２２】
まず、図１を用いて高温ガスの冷却装置について説明する。本発明の高温ガスの冷却装置１は、冷却装置躯体３、トレイ５、給水ノズル７、粒状中和剤入り濾過装置９、濾過装置１１、循環ポンプ１３および循環水配管１５から構成されている。
【００２３】
冷却装置躯体３は、外部を鉄板で囲繞するとともに内部に耐火モルタルのような壁体を有する立方体状の構造物で構成され、冷却装置躯体３の上部域には前工程の燃焼装置（図示略）から排出された高温ガス２３を導入するためのガス入口部２５が設けられている。一方、冷却装置躯体３の下部域には導入された高温ガス２３を冷却した後、低温ガス４１を排出するためのガス出口部２７が設けられている。
【００２４】
図１に示すように、冷却装置躯体３の内部には、それぞれ３段階に亘り相互に離間したトレイ５（ａ、ｂ、ｃ）の最下段に配設された第３段トレイ５ｃより離間した下方位置に粒状中和剤入り濾過装置９が配設してある。
【００２５】
トレイ５は底板３５とその底板３５を垂直状の堰を成す周辺部材で囲繞するとともに上部が開放された皿状容器とし、この皿状容器には冷却水１７が貯留されるようになっている。トレイ５は高温ガス２３が効率よく冷却できるように高い熱伝導性を有する材料で加工され、第１段トレイ５ａの底板３５は伝熱面積を増やし冷却効率を向上するために連続した凹凸部で構成され、残りの第２段トレイ５ｂと第３段トレイ５ｃは複数の伝熱フイン３３を有した構成となっている。なお、周辺部材は垂直状の堰に限定されるものではなく、冷却水１７が貯留されるものであれば、傾斜した堰であってもよい。
【００２６】
なお、第１段トレイ５ａの底板３５の外面部に複数の伝熱フイン３３を設けていないのは、第２段トレイ５ｂと第３段トレイ５ｃに比べて第１段トレイ５ａは輻射伝熱が特に大きいためである。なお、トレイ５や伝熱フイン３３などの材料には、不錆鋼を使用した。
【００２７】
ガス入口部２５を介して導入された高温ガス２３は、トレイ５と粒状中和剤入り濾過装置９間でジグザグ状になるように蛇行しつつ冷却されながら通過し、最後にガス出口部２７から排出されるするように構成されている。
【００２８】
第１段トレイ５ａの一端部は冷却装置躯体３の内壁面３ｂに接するように水平配設され、第１段トレイ５ａの他端部と冷却装置躯体３の内壁面３ａとの間にガス通路２９ａを設け、ガス入口部２５を介して導入された高温ガス２３が第１段トレイ５ａの水面１９上を通過する際に冷却され、次の第２段トレイ５ｂ側にガス通路２９ａを介して強制的に流入するようになっている。
【００２９】
また第２段トレイ５ｂは第１段トレイ５ａより離間した下方に位置し、この第２段トレイ５ｂの一端部は冷却装置躯体３の内壁面３ａに接するように水平配設され、第２段トレイ５ｂの他端部と冷却装置躯体３の内壁面３ｂ間にガス通路２９ｂを設け、第１段トレイ５ａと第２段トレイ５ｂの水面１９上を通過する際に冷却された後、第３段トレイ５ｃ側にガス通路２９ｂを介して強制的に流入するようになっている。
【００３０】
さらに、第３段トレイ５ｃは第２段トレイ５ｂより離間した下方に位置し、この第３段トレイ５ｃの一端部は冷却装置躯体３の内壁面３ｂ側に接するように水平配設され、第３段トレイ５ｃの他端部と冷却装置躯体３の内壁面３ａ間にガス通路２９ｃを設け、第２段トレイ５ｂと第３段トレイ５ｃの水面１９上を通過する際に冷却された後、粒状中和剤入り濾過装置９側にガス通路２９ｃを介して強制的に流入するようになっている。
【００３１】
粒状中和剤入り濾過装置９は第３段トレイ５ｃより離間した下方に位置し、この粒状中和剤入り濾過装置９の一端部は冷却装置躯体３の内壁面３ａに開口した開口部３０寄りに水平配設されている。粒状中和剤入り濾過装置９の他端部と冷却装置躯体３の内壁面３ｂ間にガス通路２９ｄが設けられ、高温ガス２３はガス通路２９ｄを経由して粒状中和剤入り濾過装置９の下方部からガス出口部２７に向かう途中、粒状中和剤入り濾過装置９の開口部３９から滴下した冷却水１７により冷却された後、ガス出口部２７から排出されるようになっている。
【００３２】
なお、粒状中和剤入り濾過装置９は、ガス中に含有されるＳＯ_２やＨＣｌガスなどの酸性物質が冷却水１７に吸収され、その冷却水１７中に含有する酸性物質を中和するために設けられた粒状中和剤、例えば石灰石の充填層を形成するための粒状中和剤入り濾過装置９である。
【００３３】
粒状中和剤入り濾過装置９の底部には、粒状中和剤が落下しないように一定ピッチに穿設された複数の多孔状の開口部３９を有した構成を成している。後述する給水ノズル７から第３段トレイ５ｃに多量に供給された冷却水１７は、周辺部材からオーバーフローして粒状中和剤入り濾過装置９上に流下する。粒状中和剤入り濾過装置９上に流下した冷却水１７は、粒状中和剤入り濾過装置９内に充填された粒状中和剤中を通過した後、開口部３９から滴下し、ガス冷却が行われる。
【００３４】
符合３１は蓋体であり、粒状中和剤入り濾過装置９に充填された粒状中和剤上に堆積した捕集ダストにより低下した中和剤の効能を改善するために、粒状中和剤を充填したままの状態で粒状中和剤入り濾過装置９を開口部３０を介して冷却装置躯体３の外部に一旦抜き出す際に開放し、洗浄を行って再度効能の改善した粒状中和剤を充填した粒状中和剤入り濾過装置９を装着した後、密閉するのものである。
【００３５】
また粒状中和剤入り濾過装置９の下方部の冷却装置躯体３の内壁面３ａ側には、ガス入口部２５から導入されたが高温ガス２３がトレイ５と粒状中和剤入り濾過装置９を通過する際に急冷された低温ガス４１が排出されるガス出口部２７が配設してある。
【００３６】
外部から冷却水１７を供給するために設けられた給水ノズル７は、第３段トレイ５ｃより離間した上方に冷却装置躯体３の内壁面３ｂを挿通して配設され、給水ノズル７の先端部は給水ノズル７から給水された冷却水１７が第３段トレイ５ｃの上部に流下するように内壁面３ｂから離間した位置に配設されている。符合２０は給水を示す。
【００３７】
一般的に定常状態下における水バランスでは、給水ノズル７から供給される冷却水１７の水量は、トレイ５に貯留された冷却水１７と水槽２１に貯留された冷却水１７が高温ガス２３の持つ顕熱によって蒸発し飽和スチームとしてガス出口部２７から低温ガス４１に同伴し排出される水量に匹敵する分だけ供給すればよいのである。
【００３８】
給水ノズル７から第３段トレイ５ｃに多量の冷却水１７が供給され、周辺部材３７からオーバーフローした冷却水１７は、冷却装置躯体３の底部４３に配設された水槽２１に貯留される。
【００３９】
この水槽２１に貯留された冷却水１７中には、ガス入口部２５に導入された高温ガス２３に同伴する煤塵や中和剤生成物などのダストも捕集されている。水槽２１の冷却装置躯体３の内壁面３ｂ側には、水槽２１に貯留された冷却水１７を循環・再使用するための循環水配管１５が配設され、冷却水１７は、冷却装置躯体３の外部で濾過装置１１と循環ポンプ１３を経由した後、冷却装置躯体３の内壁面３ｂを挿通し、第１段トレイ５ａ上に開口ノズル１５ａとして位置するように配設されている。
【００４０】
またガス入口部２５には温度計ｔ１が取り付けられている。この温度計ｔ１の先端部はできるだけ精度良く高温ガス２３の温度を測定するためにガス入口部２５の内壁面より少し内部に突き出た状態で設けられている。ガス入口部２５と同様に、ガス出口部２７にもガス出口部２７の内壁面より少し内部に突き出た状態で温度計ｔ２が取り付けられている。
【００４１】
また冷却装置躯体３の内壁面は耐火モルタルのような熱放射材料で被覆してあり、トレイ５の底板３５の外面部は、熱放射率を低下させるとともに熱吸収を効率的に行えるように、黒色化されている。なお符合１９はトレイ５に貯留された冷却水１７の水面を示す。
【００４２】
このように構成された高温ガスの急冷装置１により高温ガス２３の冷却は次のようにして行われる。
【００４３】
すなわち、
（１）給水ノズル７から第３段トレイ５ｃに多量の冷却水１７が供給され、ガス通路２９ｃ側の周辺部からオーバーフローした冷却水１７は粒状中和剤入り濾過装置９上に流下する。
（２）粒状中和剤入り濾過装置９上に流下した冷却水１７は、充填された粒状中和剤間を通過して開口部３９から水槽２１に散水状となって流下する。
【００４４】
（３）水槽２１に一定深さ貯留された冷却水１７は、濾過装置１１を経由し、予め起動されている循環ポンプ１３に導水される。
（４）循環ポンプ１３に導水された冷却水１７は、循環水配管１５を経由して開口ノズル１５ａから第１段トレイ５ａに供給される。
（５）第１段トレイ５ａに供給されガス通路２９ａ側の周辺部材からオーバーフローした冷却水１７は第２段トレイ５ｂ上に流下する。
【００４５】
（６）第２段トレイ５ｂ上に流下した冷却水１７は、やがて満杯となってガス通路２９ｂ側の第２段トレイ５ｂの周辺部材からオーバーフローして、第３段トレイ５ｃ上に落下する。
（７）このようにして冷却水１７の循環経路が形成されると、前工程の燃焼装置から排出された高温ガス２３をガス入口部２５から導入する。
【００４６】
（８）ガス入口部２５から導入された高温ガス２３は、第１段トレイ５ａの水面１９側を通る際に、水面１９との接触による伝熱・水の蒸発潜熱によって急冷される。
（９）次いで、ガス通路２９ａを通った後、第１段トレイ５ａと第２段トレイ５ｂとの間を通過するのである。この時高温ガス２３は第１段トレイ５ａの凹凸部で構成される底板３５の外面部と接触して、高温ガス２３の温度は伝熱により低下する。
【００４７】
（１０）同時に第２段トレイ５ｂの水面１９側を通る際に、水面１９との接触による伝熱・水の蒸発潜熱および発生蒸気の混入によって急冷される。
（１１）次いで、ガス通路２９ｂを通った後、第２段トレイ５ｂと第３段トレイ５ｃとの間を通過するが、この時冷却されつつある高温ガス２３は伝熱フイン３３と接触して、伝熱により温度はさらに低下する。
【００４８】
（１２）この後、ガス通路２９ｃを通った後、第２段トレイ５ｂと第３段トレイ５ｃと同様に第３段トレイ５ｃと粒状中和剤入り濾過装置９との間を冷却されながら通過する。
（１３）ガス通路２９ｄを経由した高温ガス２３は、ガス出口部２７に向かう時、粒状中和剤入り濾過装置９の開口部３９から流下する冷却水１７により十字流となって冷却された後、ガス出口部２７から排出される。なおガス入口部２５から導入された高温ガス２３は途中冷却されガス出口部２７から排出されるが、この時の冷却水１７と高温ガス２３との流れは並流であり、高温ガス２３の冷却には大きな効果を奏する。
（１４）定常運転に移行した後は、トレイ５の循環量を蒸発冷却に必要な理論量の１〜１０重量倍に維持するように運転を行う。
【００４９】
具体的な実施例について説明する。
〔実施例１〕
図１に示す高温ガスの冷却装置１を用いて実験を行い、次のような実験結果を得た。
まず、高温ガスの冷却装置１の内有効寸法は、幅４００×奥行き１２００×高さ１８００ｍｍであり、小型焼却炉（建築廃木材供給量１００ｋｇ／ｈ，排ガス量１０００Ｎｍ^３／ｈ、高温ガス２３の温度は９００℃）に接続して実験した。その結果、冷却水１７の循環量を１０倍とした場合、冷却後のガス出口部２７の低温ガス４１の温度は１１０℃となった。
【００５０】
また循環量を１倍とした場合、冷却後のガス出口部２７の低温ガス４１の温度は１４０℃であった。この時、平均のガス滞留時間は、１．１秒であった。この場合の水面１９の見掛けの熱流束Ｑ（熱の移動量Ｗ÷見掛け伝熱面積ｍ^２）を推算すると、最大値で約９万ＫＷ／ｍ^２（≒８万Ｋｃａｌ／ｍ^２ｈ）に達しており、沸騰伝熱域の熱流束であることがわかった。
【００５１】
本実験では、水面１９で高い熱流束が達成できる遷移沸騰域にして急冷を行うことができた。
【００５２】
なお、第１段トレイ５ａ中に高温ガス２３中に含有される酸性ガス（例えばＳＯ２やＨＣｌガスなど）と反応してこれらの酸性ガスを除去するために中和剤として粒径範囲が１〜５ｍｍの石灰石を入れ、粒状中和剤入れ濾過装置９にセルローズ系の濾過材を入れて実験した。その結果、循環量を１０倍にした場合、循環する冷却水１７の水素イオン濃度は、約ｐＨ８に維持できた。
【００５３】
なお実験の結果、水面１９自体は、蒸発潜熱による冷却効果で温度が急激に降下するので、この水面１９の温度を沸騰点ないしはその近くに維持しながら、高い熱流束が得られ、この結果、ダイオキシン類の再合成を確実に防止することができた。
【００５４】
図２は本発明における垂直に釣り下げた冷却パネルの両面に交互に冷却水を流下させるようにした高温ガスの冷却装置の縦断面図である。ここで、冷却パネルは、平板又は凹凸をつけたプレートであっても良い。
【００５５】
まず、図２（１）と図２（２）を用いて高温ガスの冷却装置について説明する。本発明の高温ガスの冷却装置５０は、冷却装置躯体５２、冷却パネル５４、パネル右側の冷却水噴出管５６、パネル左側の冷却水噴出管５８および乾燥排出機７０から構成されている。
【００５６】
冷却装置躯体５２は、外部を鉄板で囲繞するとともに内部に耐火モルタルのような壁体を有する立方体状の構造物で構成され、冷却装置躯体５２の上部域には前工程の燃焼装置（図示略）から排出された高温ガス６６を導入するためのガス入口部６２が設けられている。一方、冷却装置躯体５２の下部域には導入された高温ガス６６を冷却した後、低温ガス６８を排出するためのガス出口部６４が設けられている。
【００５７】
図２（１）に示すように、冷却装置躯体５２の内部空間部を複数の冷却パネル５４（本実施例では、６枚）で略等間隔になるように冷却パネル５４の上端部に固着されたリング状の吊り下げ部６０を直胴棒（図示略）に挿通した状態で等間隔かつ垂直方向に吊り下げた状態で取り付けられている。
【００５８】
冷却パネル５４の長さは、冷却パネル５４の上端部がガス入口部６２の直下近傍にあり、他方冷却パネル５４の下端部がガス出口部６４の直上近傍に位置するように構成されている。
【００５９】
冷却装置躯体５２の内部の下部域には、乾燥排出機７０が傾斜した状態で配設してある。乾燥排出機７０の一端部はガス出口部６４の直下近傍に位置させ、他端部は冷却装置躯体５２の挿通後、反ガス出口部６４側に向かって上昇する傾斜角を有した状態で配設してある。
【００６０】
冷却装置躯体５２の下部に配設された乾燥排出機７０の上面側は開放されており、この開放された部分に捕集された煤塵などの捕集ダスト７４が堆積した後、スクリューフライト８０ａを一定ピッチとなるように螺旋状に固着されたスクリュ軸８０を回動させることにより、捕集ダスト７４が乾燥排出機７０の端部域に配設された排出ノズル７２から外部に取り出せるようになっている。
【００６１】
また図２（２）に示すように、冷却パネル５４に向かって冷却水噴出ノズル５６ａ、５８ａから噴射される冷却水５３が冷却パネル５４の片面づつを交互に冷却するようになっている。冷却水噴出管５６、５８は、（１）に示すように冷却装置躯体５２の外部に配設された冷却水噴出用配管７６、７８から冷却装置躯体５２を挿通して冷却パネル５４から離間した左右側に配設されている。
【００６２】
この冷却水噴出ノズル５６ａ、５８ａは、冷却水噴出管５６、５８の先端部に冷却水噴出管５６、５８の軸心と直交する方向に固着されるとともに、冷却パネル５４から離間した左右側に配設してあり、その先端部は冷却パネル５４の斜め上方から冷却パネル５４の表面に向かって交互に冷却水５３を噴出するようになっている。
【００６３】
またガス入口部６２には温度計ｔ１が取り付けられている。この温度計ｔ１の先端部はできるだけ精度良く高温ガス６６の温度を測定するためにガス入口部６２の内壁面より少し内部に突き出た状態で設けられている。ガス入口部６２と同様に、ガス出口部６４にもガス出口部６４の内壁面より少し内部に突き出た状態で温度計ｔ２が取り付けられている。また符合８２はタイマ付き弁、８４は温度調節機構、８６は給水を示す。
【００６４】
このように構成された高温ガスの急冷装置５０を用いた高温ガス６６の冷却は次のようにして行われる。
【００６５】
すなわち、
（１）まず冷却水噴出用配管７６、７８から冷却噴出管５６、５８を経由して冷却水噴出ノズル５６ａから冷却パネル５４に向かって冷却水５３を噴出させて片濡れ壁を形成しておく。
（２）次に、前工程の燃焼装置から排出された高温ガス６６をガス入口部６２から導入すると同時にスクリュ軸８０を駆動させておく。
【００６６】
（３）ガス入口部６２から導入された高温ガス６６は、複数の冷却パネル５４間を通る際に、冷却パネル５４上を流下する冷却水５３との接触による伝熱・水の蒸発潜熱および発生蒸気の混入によって急冷される。
【００６７】
（４）同時に高温ガス６６の顕熱によって冷却パネル５４上を流下する冷却水５３は蒸発消滅してしまう。このため、冷却水５３が蒸発消滅した後は、煤塵や中和剤生成物などの捕集ダスト７４は冷却装置躯体５２の下部に配設された乾燥排出機７０上に堆積する。
【００６８】
（５）次いで、一定時間経過するとタイマ付き弁８２が作動し、冷却水噴出ノズル５６ａから冷却パネル５４に向かって噴出している冷却水５３を停止するとともに、新たに冷却水噴出ノズル５８ａから冷却パネル５４に向かって冷却水５３を噴出させて片濡れ壁を形成する。このように冷却パネル５４に向かって交互に冷却水５３を噴出させることにより、高温ガス６６の顕熱は片濡れ壁冷却効果によって急冷する。
【００６９】
（６）冷却パネル５４に捕集される煤塵や中和剤生成物などの捕集ダスト７４を除去するために、冷却水５３をパルス的に噴出して洗い落とす操作を行う。集塵ダスト７４は上部が開放された乾燥搬送機７０の上に落下し、スクリュ軸８０の回動によりスクリューフライト８０ａを介してから排出ノズル７２から系外に取り出される。
（７）なお定常運転中は、ガス出口部６４から排出される低温ガス６８の温度を一定に保つように給水８６を温度調節機構８４で調節する。
【００７０】
具体的な実施例について説明する。
〔実施例２〕
図２に示す高温ガスの冷却装置５０を用いて実験を行い、次のような実験結果を得た。
まず、高温ガスの冷却装置５０の内有効寸法は、幅４００×奥行き９００×高さ１８００ｍｍであり、小型焼却炉（建築廃木材供給量１００ｋｇ／ｈ，排ガス量１０００Ｎｍ^３／ｈ、高温ガス６６の温度は９００℃）に接続して実験した。
【００７１】
実験は、前述した実施例１とほぼ同一の条件で行った。この時、温度調節機構８４を１５０℃に設定して、高温ガス６６の量を±５０容積％変化させたところ、低温ガス６８の温度変動は１５０±５℃であった。この時の平均のガス滞留時間は、計算の結果、０．８４秒となった。
【００７２】
次に、図３は図１の水平トレイと傾斜パネルとを組み合わせた場合の高温ガスの冷却装置の縦断面図である。
【００７３】
まず、図３を用いて高温ガスの冷却装置について説明する。本発明の高温ガスの冷却装置１００は、冷却装置躯体１０３、水平トレイ１０５、傾斜パネル１０７、給水ノズル１０９および乾燥排出機１２３から構成されている。
【００７４】
冷却装置躯体１０３は、外部を鉄板で囲繞するとともに内部に耐火モルタルのような壁体を有する立方体状の構造物で構成され、冷却装置躯体１０３の上部域には前工程の燃焼装置（図示略）から排出された高温ガス１１５を導入するためのガス入口部１１７が設けられている。一方、冷却装置躯体１０３の下部域には導入された高温ガス１１５を冷却した後、低温ガス１２１を排出するためのガス出口部１１９が設けられている。
【００７５】
図３に示すように、冷却装置躯体１０３の内部には、水平トレイ１０５と傾斜パネル１０７が組み合わせて配設してある。すなわち、水平トレイ１０５は冷却装置躯体１０３の上部域に２段階に亘り相互に離間した第１段水平トレイ１０５ａと第２段水平トレイ１０５ｂで構成され、また傾斜パネル１０７は水平トレイ１０５の下部域に４段階に亘り相互に離間した第１段傾斜パネル１０７ａ、第２段傾斜パネル１０７ｂ、第３段傾斜パネル１０７ｃおよび第４段傾斜パネル１０７ｄで構成されている。
【００７６】
まず、水平トレイ１０５について説明する。水平トレイ１０５は底板１３５とその底板１３５を垂直状の堰を成す周辺部材で囲繞するとともに上部が開放された皿状容器とし、この皿状容器には冷却水１１１が貯留されるようになっている。水平トレイ１０５は高温ガス１１５が効率よく冷却できるように高い熱伝導性を有する材料で加工され、伝熱面積を増やし冷却効率を向上するために、第１段水平トレイ１０５ａの底板１３５の外面部は連続した凹凸部で構成されている。また、残りの第２段水平トレイ１０５ｂは複数の伝熱フイン１３３を有した構成となっている。なお、第１段水平トレイ１０５ａの底板１３５の外面部に複数の伝熱フイン１３３が設けられていないのは、第２段水平トレイ１０５ｂに比べて第１段水平トレイ１０５ａの方は輻射伝熱が特に大きいためである。また、水平トレイ１０５や伝熱フイン１３３などの材料には、不錆鋼を使用した。なお、周辺部材は垂直状の堰に限定するものではなく、冷却水１１１が貯留されるものであれば傾斜した堰であってもよい。
【００７７】
ガス入口部１１７を介して導入された高温ガス１１５は、水平トレイ１０５（ａ、ｂ）および傾斜パネル１０７（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）と冷却装置躯体１０３の内壁面１０３（ａ、ｂ）との間をジグザグ状になるように蛇行しつつ冷却されながら通過し、最後にガス出口部１１９から排出されるするように構成されている。
【００７８】
第１段水平トレイ１０５ａの一端部は冷却装置躯体１０３の内壁面１０３ｂに接するように水平配設され、第１段水平トレイ１０５ａの他端部と冷却装置躯体１０３の内壁面１０３ａ間にガス通路１３９ａが設けられており、ガス入口部１１７を介して導入された高温ガス１１５は第１段水平トレイ１０５ａの水面１１３上を通過する間に冷却された後、次の第２段水平トレイ１０５ｂ側にガス通路１３９ａを介して強制的に流入するようになっている。
【００７９】
また第２段水平トレイ１０５ｂは第１段水平トレイ１０５ａより離間した下方に位置し、この第２段水平トレイ１０５ｂの一端部は冷却装置躯体１０３の内壁面１０３ａに接するように水平配設されている。第２段水平トレイ１０５ｂの他端部と冷却装置躯体１０３の内壁面１０３ｂ間にガス通路１３９ｂが設けられており、第１段水平トレイ１０５ａの底板１３５と第２段水平トレイ１０５ｂの水面１１３間を通過する時に冷却された後、第１段傾斜パネル１０７ａ側にガス通路１３９ｂを経由して強制的に流入するようになっている。
【００８０】
次に、傾斜パネル１０７について説明する。傾斜パネル１０７は冷却水１１１が傾斜した冷却パネルを流下するようになっている。傾斜パネル１０７は高温ガス１１５が効率よく冷却できるように高い熱伝導性を有する材料で加工され、その内外面には伝熱面積を増やし冷却効率を向上するために、第１段傾斜パネル１０７ａから第４段傾斜パネル１０７ｄまでの冷却パネル１４３の外面側は複数の伝熱フイン１４１（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）を有した構成となっている。なお、水平トレイ１０５や傾斜パネル１０７および伝熱フイン１３３、１４１などの材料には、不錆鋼を使用した。
【００８１】
まず、第１段傾斜パネル１０７ａは第２段水平トレイ１０５ｂより離間した下方に位置し、図３の正面から見て右下に傾斜した状態で固着されている。この第１段傾斜パネル１０７ａの一端部は冷却装置躯体１０３の内壁面１０３ｂ側に接するように配設され、第１段傾斜パネル１０７ａの他端部と冷却装置躯体１０３の内壁面１０３ａ間にガス通路１３９ｃを設け、高温ガス１１５は第２段水平トレイ１０５ｂの底部と第１段傾斜パネル１０７ａの水面１１３上を通過する時に冷却された後、ガス通路１３９ｃを経由して第２段傾斜パネル１０７ｂ側に強制的に流入するようになっている。
【００８２】
以下、第１段傾斜パネル１０７ａと第２段傾斜パネル１０７ｂと同様に冷却装置躯体１０３の内壁面１０３ａ、１０３ｂ側に交互に接するように第３段傾斜パネル１０７ｃと第４段傾斜パネル１０７ｄが配設され、第２段傾斜パネル１０７ｂの他端部と冷却装置躯体１０３の内壁面１０３ｂ間にガス通路１３９ｄを設け、第３段傾斜パネル１０７ｃの他端部と冷却装置躯体１０３の内壁面１０３ａ間にガス通路１３９ｅを設け、さらに第４段傾斜パネル１０７ｄの他端部と冷却装置躯体１０３の内壁面１０３ｂ間にガス通路１３９ｆを有する構成となっており、各パネル１０７を通過する時、排出ガスは強制的に冷却された後、ガス出口部１１９から排出されるようになっている。なお、第３段傾斜パネル１０７ｃも第１段傾斜パネル１０７ａと同様に図３の正面から見て右下に傾斜した状態で固着され、さらに第２段傾斜パネル１０７ｂと第４段傾斜パネル１０７ｄは図３の正面から見て左下に傾斜した状態で固着されている
【００８３】
外部から冷却水１１１を供給するために設けられた給水ノズル１０９は、第１段水平トレイ１０５ａより離間した上方に冷却装置躯体１０３の内壁面１０３ｂを挿通して配設され、給水ノズル１０９の先端部は給水ノズル１０９から供給された冷却水１１１が第１段水平トレイ１０５ａ上に落下するように内壁面１０３ｂから離間した位置に突設した状態で配設されている。
【００８４】
給水ノズル１０９から供給される冷却水１１１の水量は、水平トレイ１０５（ａ、ｂ）を経由して片濡れ壁の現象を呈する傾斜パネル１０７（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）上を流下する時に高温ガス１１５の持つ顕熱によって蒸発してしまうような水量に匹敵する分だけ供給するのである。
【００８５】
冷却装置躯体１０３の内部の下部域には、乾燥排出機１２３が傾斜した状態で配設してある。乾燥排出機１２３の一端部はガス出口部１１９の直下近傍に位置し、他端部は冷却装置躯体１０３を挿通後、反ガス出口部１２１側に向かって上昇する傾斜角を有する構成をなす。
【００８６】
冷却装置躯体１０３の下部に配設された乾燥排出機１２３の上面側は開放されており、この開放された部分に捕集された煤塵などの捕集ダスト１２７が堆積した後、フライト１２９ａを一定ピッチとなるように螺旋状に固着されたスクリュ軸１２９を回動させることにより、捕集ダスト１２７が乾燥排出機１２３の端部域に配設された排出ノズル１２５から外部に取り出せるようになっている。
【００８７】
またガス入口部１１７には温度計ｔ１が取り付けられている。この温度計ｔ１の先端部はできるだけ精度良く高温ガス１１５の温度を測定するためにガス入口部１１７の内壁面より少し内部に突き出た状態で設けられている。ガス入口部１１７と同様に、ガス出口部１１９にもガス出口部１１９の内壁面より少し内部に突き出た状態で温度計ｔ２が取り付けられている。
【００８８】
また冷却装置躯体１０３の内壁面は耐火モルタルのような熱放射材料で被覆するとともに、水平トレイ１０５の底板１３５と傾斜パネル１０７の冷却パネル１４３の外面部は、熱放射率を低下させ、かつ熱吸収を効率的に行えるように、黒色化されている。なお符合１１３は水平トレイ１０５に貯留された冷却水１１１の水面、１３２は給水を示す。
【００８９】
このように構成された高温ガスの冷却装置１００を用いた高温ガス１１５の冷却は次のようにして行われる。
【００９０】
すなわち、高温ガス１１５を高温ガスの急冷装置１００に導入する前に次のようなことを行う。
（１）給水ノズル１０９から第１段水平トレイ１０５ａに多量の冷却水１１１が供給され、周辺部材からオーバーフローした冷却水１１１は、第２段水平トレイ１０５ｂ上に流下する。
【００９１】
（２）同様に第２段水平トレイ１０５ｂから第１傾斜パネル１０７ａへオーバーフローによって流下し、以下冷却水１１１は第１傾斜パネル１０７ａから第４傾斜パネル１０７ｄまでを経由して逐次流下させておく。この時、乾燥排出機１２３のスクリュ軸１２９も回動させておく。
（３）次に、前工程の燃焼装置から排出された高温ガス１１５をガス入口部１１７から導入する。
【００９２】
（３）ガス入口部１１７から導入された高温ガス１１５は、第１段水平トレイ１０５ａの水面１１３上を通る際に、水面１１３との接触による伝熱・水の蒸発潜熱によって急冷される。
（４）次いで、ガス通路１３９ａを通った後、第１段水平トレイ１０５ａと第２段水平トレイ１０５ｂとの間を通る。この時高温ガス１１５は第１段水平トレイ１０５ａの凹凸部で構成される底板１３５の外面部と接触して、高温ガス１１５の温度は伝熱により低下する。
【００９３】
（５）同時に第２段水平トレイ１０５ｂの水面１１３上を通る際に、水面１１３との接触による伝熱・水の蒸発潜熱および発生蒸気の混入によって急冷される。
（６）次いで、ガス通路１３９ｂを通った後、第２段水平トレイ１０５ｂと第１段傾斜パネル１０７ａとの間を通る。この時高温ガス１１５は伝熱フイン１３３と第１段傾斜パネル１０７ａを流下する冷却水１１１に接触して、伝熱により温度はさらに低下する。
【００９４】
（７）この後、ガス通路１３９ｃを通った後、第１段傾斜パネル１０７ａと第２段傾斜パネル１０７ｂ間を経由してガス通路１３９ｄを通るのである。同様に、ガス通路１３９ｅからガス通路１３９ｆｅを経由した後、ガス出口部１１９から排出される。
【００９５】
（８）給水ノズル１０９から供給される冷却水１１１の水量は、水平トレイ１０５（ａ、ｂ）を経由して片濡れ壁の現象を呈する傾斜パネル１０７（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）上を流下する時に高温ガス１１５の持つ顕熱によって蒸発してしまうような水量に匹敵する分だけ供給するのである。この時の冷却水１１１と高温ガス１１５との流れは並流であり、高温ガス１１５の冷却に大きな効果を奏する。
【００９６】
（９）同時に、高温ガス１１５の顕熱によって第１段傾斜パネル１０７ａから第４段傾斜パネル１０７ｄまでを流下する冷却水１１１は途中蒸発消滅してしまう。冷却水１１１が蒸発消滅した後は、第１段傾斜パネル１０７ａから第４段傾斜パネル１０７ｄ間に堆積した捕集ダスト１２７などを洗い落とすために、時々給水ノズル１０９から冷却水１１１をパルス的に増量させる操作を行うのである。
【００９７】
（１０）冷却水１１１をパルス的に増量させた場合は、冷却水１１１と一緒に捕集ダスト１２７が、冷却装置躯体１０３の下部に配設された乾燥排出機１２３上に落下し堆積する。この後、パルス的に増量した時に捕集ダスト１２７と一緒に流下した冷却水１１１は、増量しない通常の操作に戻した時の高温ガス１１５の顕熱で乾燥してしまうため、乾燥排出機１２３の排出ノズル１２５から排出されるのは捕集ダスト１２７だけとなる。なお定常運転中は、ガス出口部１１９から排出される低温ガス１２１の温度を一定に保つように給水１３２量を温度調節機構１３１で調節する。
【００９８】
具体的な実施例について説明する。
〔実施例３〕
図３に示す高温ガスの冷却装置１００を用いて実験を行い、次のような実験結果を得た。
まず、高温ガスの冷却装置１００の内有効寸法は、幅４００×奥行き１２００×高さ１８００ｍｍであり、小型焼却炉（建築廃木材供給量１００ｋｇ／ｈ，排ガス量１０００Ｎｍ^３／ｈ、高温ガス１１５の温度は９００℃）に接続して実験した。
【００９９】
実験は、前述した実施例１とほぼ同一の条件で行った。この時、温度調節機構１３１を１５０℃に設定して、高温ガス１１５の排出量を±５０容積％変化させたところ、低温ガス１２１の温度変動は１５０±５℃であった。この時の平均ガス滞留時間は、計算の結果、１．１秒となった。
【０１００】
なお、実験中は、水平トレイ１０５（ａ、ｂ）上の凹部に中和剤として粒径範囲が１〜５ｍｍの石灰石を充填使用した。また、これら傾斜パネル１０７（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）に捕集される煤塵や中和剤生成物などの捕集ダスト１２７は、時折、給水ノズル１０９から冷却水１１１をパルス的に増量して洗い落とす操作を行なった。
【０１０１】
図４は本発明におけるガス流路と蒸留塔方式のトレイとを組合せた高温ガスの冷却装置の縦断面図である。
【０１０２】
まず、図４を用いて高温ガスの冷却装置について説明する。本発明の高温ガスの冷却装置１５０は、冷却装置躯体１５３、共有トレイ１５５、隔壁１５７、濾過装置１５８、循環ポンプ１６０、循環水配管１６１、給水ノズル１６２、循環水ノズル１６３、ガスバイパス通路１６４、ガス通路１７８、溢流管１８０および温度調節機構１９０から構成されている。
【０１０３】
冷却装置躯体１５３は、外部を鉄板で囲繞するとともに内部に耐火モルタルのような壁体を有する立方体状の構造物で構成され、冷却装置躯体１５３の上部域には前工程の燃焼装置（図示略）から排出された高温ガス１７２を導入するためのガス入口部１７４が設けられている。一方、隔壁１５７によって冷却装置躯体１５３内部を左右に分離するとともに、隔壁１５７に対してガス入口部１７４と対向する冷却装置躯体１５３の上部域には冷却した低温ガス１８２を排出するためのガス出口部１７６が設けられている。ガス入口部１７４に導入された下向き流れの高温ガス１７２をジグザグ状に設けられたガス通路１７８（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）に通すとともに、溢流管１８０（ａ、ｂ）内を流下する冷却水１６６と並流方向に流しながら冷却した後、最下段の第４段共有トレイ１５５ｄの下部側を経由し、上向き流れとなった高温ガス１７２をジグザグ状に設けられたガス通路１７８（ｅ、ｆ、ｇ、ｈ）に通すとともに、溢流管１８０（ｃ、ｄ）内を流下する冷却水１６６と向流方向に流しながら冷却しガス出口部１７６から低温ガス１８２を排出するようになっている。
【０１０４】
図４に示すように、４段階に亘り相互に離間した共有トレイ１５５（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）が配設されている。共有トレイ１５５は底板１８４とその底板１８４を垂直状の堰を成す周辺部材で囲繞するとともに上部が開放された皿状容器とし、この皿状容器には冷却水１６６が貯留されるようになっている。共有トレイ１５５は高温ガス１７２が効率よく冷却できるように高い熱伝導性を有する材料で加工され、その外面には伝熱面積を増やし冷却効率を向上するために、複数の伝熱フイン１８８（ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ）を有した構成となっている。共有トレイ１５５や伝熱フイン１８８の材料には、不錆鋼を使用した。なお、周辺部材は垂直状の堰に限定するものではなく、冷却水１６６が貯留されるものであれば、傾斜した堰であってもよい。
【０１０５】
共有トレイ１５５は冷却装置躯体１５３の内壁面１５３ａと１５３ｂの両方に接するように配設されている。冷却装置躯体１５３の内部を２分割するように中央部に隔壁１５７が分設されている。これら分設された隔壁１５７（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）は、上端部をガスが挿通しないように各共有トレイ１５５と対向する上部位置に配設された部材に固着されると同時に、下端部を共有トレイ１５５に貯留した冷却水１６６中に浸漬し、ガスを導通しないように液封されている。
【０１０６】
ここで隔壁１５７について詳述すると、隔壁１５７は第１隔壁１５７ａから第４隔壁１５７ｄの４つに分設されている。まず、第１隔壁１５７ａは、内壁１５３ｃに一端部を固着し、他端部を第１段共有トレイ１５５ａに貯留された冷却水１６６中に浸漬し液封されている。また、第２隔壁１５７ｂは、第１段共有トレイ１５５ａの底板１８４に一端部を固着し、他端部を第２段共有トレイ１５５ｂに貯留された冷却水中に浸漬し液封されている。
【０１０７】
同様に第３隔壁１５７ｃは、第２段共有トレイ１５５ｂの底板１８４に一端部を固着し、他端部を第３段共有トレイ１５５ｃに貯留された冷却水中に浸漬し液封されている。また、第４隔壁１５７ｄは、第３段共有トレイ１５５ｃの底板１８４に一端部を固着し、他端部を第４段共有トレイ１５５ｄに貯留された冷却水中に浸漬し液封されている。
【０１０８】
隔壁１５７を中心として共有トレイ１５５の左右対称となる位置にガス通路１７８（ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ）が設けられている。このガス通路１７８の上端部は周辺部材の上端部とほぼ同一の高さに設定され、下端部は共有トレイ１５５の底板１８４と面一となるように底板１８４に固着されてる。ガス通路１７８は、ガス入口部１７４を介して導入された高温ガス１７２が、蛇行しつつガス通路１７８を通過する間に冷却され、最後にガス出口部１７６から低温ガス１８２として排出されるするようにジグザグ状に配設されている。
【０１０９】
各段の共有トレイ１５５には、循環水１６７のもととなる冷却水１６６がオーバーフローしないように溢流管１８０（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）が配設してある。この溢流管１８０の上端部は、ガス通路１７８の上端部と周辺部の上端部より若干低くなるように設定され、下端部は必ず冷却水１６６中に浸漬する長さに設定した後、共有トレイ１５５の冷却装置躯体１５３の内壁面１５３ａまたは１５３ｂ側近傍に固着されている。
【０１１０】
外部から冷却水１６６を供給するために設けられた給水ノズル１６２は、第２段共有トレイ１５５ｂより離間した上方に冷却装置躯体１５３の内壁面１５３ｂを挿通して配設され、その先端部は給水ノズル１６２から給水された冷却水１６６が第２段共有トレイ１５５ｂの上部に流下するように内壁面１５３ｂから離間した位置に配設されている。
【０１１１】
一般的に定常状態下における水バランスでは、給水ノズル１６２から供給される冷却水１６６の水量は、共有トレイ１５５に貯留された冷却水１６６と水槽１７０に貯留された冷却水１６６が高温ガス１７２の持つ顕熱によって蒸発し飽和スチームとしてガス出口部１７６から低温ガス１８２に同伴し排出される水量に匹敵する分だけ供給するのである。
【０１１２】
給水ノズル１６２から第２段共有トレイ１５５ｂに多量の冷却水１６６が供給される。冷却水１６６が第２段共有トレイ１５５ｂ中に満杯になると、溢流管１８０ａからオーバーフローした冷却水１６６は第３段共有トレイ１５５ｃに流下し、貯留される。さらに、溢流管１８０ｃからオーバーフローした冷却水１６６は第４段共有トレイ１５５ｄに流下し、貯留される。引き続き、溢流管１８０ｂからオーバーフローした冷却水１６６は水槽１７０に流下し、冷却装置躯体１５３の底部に配設された水槽１７０に一定の水深となるように貯留される。
【０１１３】
この水槽１７０に貯留された冷却水１６６中には、ガス入口部１７４に導入された高温ガス１７２に同伴する煤塵なども含有される。水槽１７０の側面には、水槽１７０に貯留された冷却水１６６を循環・再使用するための循環水配管１６１の一方端部が配設され、循環水配管１６１の他方端部は冷却装置躯体１５３の外部を迂回しており、冷却水１６６中に含有する煤塵などを濾過する濾過装置１５８と循環ポンプ１６０を経由し、第１段共有トレイ１５５ａの上部域の冷却装置躯体１５３の内壁面１５３ｂを挿通した後、第１段共有トレイ１５５ａ上の開口ノズル１６３に循環するように配設されている。
【０１１４】
またガス入口部１７４には温度計ｔ１が取り付けられている。この温度計ｔ１の先端部はできるだけ精度良く高温ガス１７２の温度を測定するためにガス入口部１７４の内壁面より少し内部に突き出た状態で設けられている。ガス入口部１７４と同様に、ガス出口部１７６にもガス出口部１７６の内壁面より少し内部に突き出た状態で温度計ｔ２が取り付けられている。
【０１１５】
冷却装置躯体１５３の内壁面は耐火モルタルのような熱放射材料で被覆するとともに、共有トレイ１５５と伝熱フイン１８８は、熱放射率を低下させ、かつ熱吸収を効率的に行えるように、黒色化されている。なお符合１６８は共有トレイ１５５と水槽１７０に貯留された冷却水１６６の水面、１６９は給水を示す。
【０１１６】
このように構成された高温ガスの冷却装置１５０を用いた高温ガス１７２の冷却は次のようにして行われる。
【０１１７】
すなわち、
（１）まず、給水ノズル１６２から第２段共有トレイ１５５ｂに多量の冷却水１６６が供給され、オーバーフローした冷却水１６６は、溢流管１８０（ａ、ｂ、ｃ）を介して第３段共有トレイ１５５ｃ、第４段共有トレイ１５５ｄへと流下して、最後は水槽１７０に貯留される。
【０１１８】
（２）水槽１７０に一定深さ貯留された冷却水１６６は、濾過装置１５８を経由し、予め起動してある循環ポンプ１６０に導水される。
（３）循環ポンプ１６０に導水された冷却水１６６は、循環水配管１６１を経由して開口ノズル１６３から第１段共有トレイ１５５ａに循環供給される。
【０１１９】
（４）第１段共有トレイ１５５ａに供給された冷却水１６６の役目をなす循環水１６７は溢流管１８０ｄを介してオーバーフローし、第２段共有トレイ１５５ｂに流下する。
【０１２０】
（５）第２段共有トレイ１５５ｂに流下した冷却水１６６は、やがて満杯となって溢流管１８０ａからオーバーフローして、第３段共有トレイ１５５ｃに流下する。引き続き、第３段共有トレイ１５５ｃ上に流下した冷却水１６６は、やがて満杯となって溢流管１８０ｃからオーバーフローして、第４段共有トレイ１５５ｄ上に流下する。
（６）最後は、第４段共有トレイ１５５ｄ上に流下した冷却水１６６は、やがて満杯となって溢流管１８０ｂからオーバーフローして、水槽１７０に流下し一定の水深になるまで貯留される。
（７）このようにして冷却水１６６の循環経路が形成されると、前工程の燃焼装置から排出された高温ガス１７２をガス入口部１７４から導入する。
【０１２１】
（８）ガス入口部１７４から導入された高温ガス１７２は、第１段共有トレイ１５５ａに貯留された冷却水１６６の水面１６８上を通る際に、水面１６８との接触による伝熱・水の蒸発潜熱によって急冷される。
（９）次いで、ガス通路１７８ａを通った後、第１段共有トレイ１５５ａと第２段共有トレイ１５５ｂとの間を通る。この時高温ガス１７２は第１段共有トレイ１５５ａの底板１８４の外面部および複数の伝熱フイン１８８ａと接触して、高温ガス１７２の温度は伝熱により低下する。
【０１２２】
（１０）同時に第２段共有トレイ１５５ｂに貯留されている水面１６８上を通ることとなり、水面１６８との接触による伝熱・水の蒸発潜熱および発生蒸気の混入によって急冷され、温度はさらに低下する。
（１１）以下前述したことと同様に、引き続き高温ガス１７２はガス通路１７８ｂ〜ガス通路１７８ｈを経由する間に冷却された後、最後はガス出口部１７６から低温ガス１８２として排出される。
（１２）定常運転に移行した場合、共有トレイ１５５の循環量を蒸発冷却に必要な理論量の１〜１０重量倍に維持するように運転を行う。
【０１２３】
（１３）なお、ガス入口部１７４から導入した高温ガス１７２の一部を冷却済みのガスと混入したい場合は、温度計ｔ３が予め決められた温度となるように、ガスバイパス通路１６４に設けたバイパス弁１６５を開放して温度調整を行うとよい。
【０１２４】
具体的な実施例について説明する。
〔実施例４〕
図４に示す高温ガスの冷却装置１５０を用いて実験を行い、次のような実験結果を得た。まず、高温ガスの冷却装置１５０の内有効寸法は、幅６００×奥行き１２００×高さ１８００ｍｍであり、小型焼却炉（建築廃木材供給量１００ｋｇ／ｈ，排ガス量１０００Ｎｍ^３／ｈ、高温ガス１７２の温度は９００℃）に接続して実験した。
【０１２５】
実験では、温度調節機構１９０を１８０℃に設定して、高温ガス１７２の排出量を±５０容積％変化させた以外は、基本的には前述した実施例１とほぼ同一の条件であり、この時の低温ガス１８２の温度変動は１８０±４℃であった。また平均ガス滞留時間は、１．６秒と推定された。
【０１２６】
なお、実験中は、共有トレイ１５５の中に中和剤として粒径範囲が１〜５ｍｍの石灰石を充填使用した。
【０１２７】
図５は本発明におけるオーバーフローした冷却水を逐次的に各段のトレイに供給するようにした場合の高温ガスの冷却装置の縦断面図である。
【０１２８】
まず、図５を用いて高温ガスの冷却装置について説明する。本発明の高温ガスの冷却装置２００は、冷却装置躯体２０３、トレイ２０５、給水ノズル２０７、循環ポンプ２０９、循環水配管２１２、循環水用導入管２２５、上戸型ホッパ２２７、水位調節機構２３７および補助室２３９から構成されている。
【０１２９】
冷却装置躯体２０３は、外部を鉄板で囲繞するとともに内部に耐火モルタルのような壁体を有する立方体状の構造物で構成され、冷却装置躯体２０３の上部域には前工程の燃焼装置（図示略）から排出された高温ガス２１９を導入するためのガス入口部２２１が設けられている。一方、冷却装置躯体２０３の下部域には導入された高温ガス２１９を冷却した後、低温ガス２２０を排出するためのガス出口部２２３が設けられている。
【０１３０】
図５に示すように、冷却装置躯体２０３の内部には、それぞれ４段階に亘り相互に離間したトレイ２０５（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）が配設してある。
【０１３１】
各トレイ２０５は底板２３３とその底板２３３と垂直状の堰を成す周辺部材で囲繞するとともに上部が開放された皿状容器とし、この皿状容器には冷却水２１３が貯留されるようになっている。トレイ２０５は高温ガス２１９が効率よく冷却できるように高い熱伝導性を有する材料で加工され、底板２３３の外面には伝熱面積を増やし冷却効率を向上するために、複数の伝熱フイン２３１を有した構成となっている。トレイ２０５や伝熱フイン２３１などの材料には、不錆鋼を使用した。なお、周辺部材は垂直状の堰に限定するものではなく、冷却水２１３が貯留されるものであれば、傾斜した堰であってもよい。
【０１３２】
ガス入口部２２１を介して導入された高温ガス２１９は、各トレイ２０５（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）と冷却装置躯体２０３の内壁面との間に配設されたガス通路２２９（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）をジグザグ状になるように蛇行し冷却されながら通過し、最後にガス出口部２２３から排出されるするように構成されている。
【０１３３】
第１段トレイ２０５ａの一端部は冷却装置躯体２０３の内壁面２０３ｂに接するように水平に配設され、第１段トレイ２０５ａの他端部と冷却装置躯体２０３の内壁面２０３ａ間にガス通路２２９ａを設け、ガス入口部２２１を介して導入された高温ガス２１９が第１段トレイ２０５ａに貯留された冷却水２１３の水面２１５上を通過する際に冷却され、次の第２段トレイ２０５ｂ側にガス通路２２９ａを介して強制的に流入するようになっている。
【０１３４】
また第２段トレイ２０５ｂは第１段トレイ２０５ａより離間した下方に位置し、この第２段トレイ２０５ｂの一端部は冷却装置躯体２０３の内壁面２０３ａに接するように水平に配設され、第２段トレイ２０５ｂの他端部と冷却装置躯体２０３の内壁面２０３ｂ間にガス通路２２９ｂを設け、第１段トレイ２０５ａの底板２３３と第２段トレイ２０５ｂの水面２１５上を通過する際に冷却された後、第３段トレイ２０５ｃ側にガス通路２２９ｂを介して強制的に流入するようになっている。なお、以下、第３段トレイ２０５ｃと第４段トレイ２０５ｄは、前述した第１段トレイ２０５ａおよび第２段トレイ２０５ｂと同一構成であるため、ここでは構成の説明を省略する。
【０１３５】
符合２３９は補助枠であり、冷却装置躯体２０３の内壁面２０３ｂ側の外周端面部に配設されており、ガス入口部２２１の直下から同一側面側の底部間で立体状の閉空間部を形成している。
【０１３６】
外部から冷却水２１３を給水するために設けられた給水ノズル２０７は、補助室２３９を挿通して定常状態下における水槽２１７の水面２１５より少し上方位置となるように配設され、給水ノズル２０７の先端部は給水ノズル２０７から給水された冷却水２１３が水槽２１７の上部に流下するように補助室２３９の内壁面から離間した位置に配設されている。この給水ノズル２０７には、水位調節機構２３７が配設してあり、水槽２１７の水位が常に一定になるように給水量を調節するようになっている。
【０１３７】
補助枠２３９の外側面には、水槽２１７に貯留された冷却水２１３を循環・再使用するための循環水配管２１２の一方端部が配設され、循環水配管２１２の他方端部は、補助枠２３９の外側面部を迂回し循環ポンプ２０９を経由した後、補助枠２３９の上部域に開口ノズル２１１が位置するように配設されている。
【０１３８】
この開口ノズル２１１には先端部近傍に下向きの開口部２１６が開口されている。一方、第１段トレイ２０５ａの底板２３３の一部を共有した状態で補助枠２３９の略中央部まで延在する密閉状の循環水用導入管２２５ａが冷却装置躯体２０３の内壁面２０３ｂを挿通して設けられている。なお、第２段トレイ２０５ｂから第４段トレイ２０５ｄまで第１段トレイ２０５ａと同一の構成をなす循環水用導入管２２５（ｂ、ｃ、ｄ）が設けられている。
【０１３９】
この循環水用導入管２２５ａには、開口ノズル２１１と離間した対向位置に受水口２４１ａが設けられており、開口ノズル２１１から流下した冷却水２１３を受水可能としている。この受水口２４１ａの高さ位置は、第１段トレイ２０５ａの周辺部材の上端部より低くなるように構成されており、第１段トレイ２０５ａに貯留された冷却水２１３が周辺部からオーバーフローする前に循環水用導入管２２５ａの受水口２４１ａからオーバーフローするようになっている。なお、第２段トレイ２０５ｂから第４段トレイ２０５ｄまで第１段トレイ２０５ａと同一の構成をなす受水口２４１（ｂ、ｃ、ｄ）が設けられている。
【０１４０】
第２段トレイ２０５ｂから第４段トレイ２０５ｄまでは、受水口２４１（ｂ、ｃ、ｄ）の直上の離間した位置に上戸型ホッパ２２７（ａ、ｂ、ｃ）が配設してある。この上戸型ホッパ２２７（ａ、ｂ、ｃ）は、受水口２４１ａからオーバーフローして流下した循環水２１０のもととなる冷却水２１３をそれぞれ受水して各々の受水口２４１（ｂ、ｃ、ｄ）に導水するためのものである。最後に受水口２４１ｄからオーバーフローした冷却水２１３は、水槽２１７に流下し一定の水深になるまで貯留されるようになっている。
【０１４１】
またガス入口部２２１には温度計ｔ１が取り付けられている。この温度計ｔ１の先端部はできるだけ精度良く高温ガス２１９の温度を測定するためにガス入口部２２１の内壁面より少し内部に突き出た状態で取り付けられている。ガス入口部２２１と同様に、ガス出口部２２３にもガス出口部２２３の内壁面より少し内部に突き出た状態で温度計ｔ２が取り付けられている。
【０１４２】
また冷却装置躯体２０３の全内壁面部は耐火モルタルのような熱放射材料で被覆するとともに、トレイ２０５の底板２３３の外面部は、熱放射率を低下させ、かつ熱吸収を効率的に行えるように、黒色化されている。なお符合２１５はトレイ２０５に貯留された冷却水の水面、２１４は給水を示す。
【０１４３】
このように構成された高温ガスの冷却装置２００を用いた高温ガス２１９の冷却は次のようにして行われる。
【０１４４】
すなわち、
（１）給水ノズル２０７から水槽２１７に多量の冷却水２１３が供給される。水槽２１７に一定の深さに貯留された冷却水２１３は、予め起動されている循環ポンプ２０９に導水される。
（２）循環ポンプ２０９に導水された冷却水２１３は、循環水配管２１２を経由した後、開口ノズル２１１の開口部２１６を介して受水口２４１ａに供給される。
【０１４５】
（３）受水口２４１ａに供給された冷却水２１３は、受水口２４１ａから冷却水２１３がオーバーフローするまで第１段トレイ２０５ａ内に貯留される。
（４）受水口２４１ａからオーバーフローした冷却水２１３は、第２段トレイ２０５ｂの入口に配設された上戸型ホッパ２２７ａ上に流下する。
（５）流下した冷却水２１３は、受水口２４１ｂから冷却水２１３がオーバーフローするまで第２段トレイ２０５ｂ内に貯留される。
【０１４６】
（６）以下同様に、第３段トレイ２０５ｃと第４段トレイ２０５ｄについても第２段トレイ２０５ｂと同様に冷却水２１３は逐次オーバーフローして流下し、冷却水２１３が供給され、最後は、受水口２４１ｄからオーバーフローした冷却水２１３は、水槽２１７に流下し、一定の水深になるまで貯留される。
（７）このようにして冷却水２１３の循環経路が形成されると、前工程の燃焼装置から排出された高温ガス２１９をガス入口部２２１から導入する。
【０１４７】
（８）ガス入口部２２１から導入された高温ガス２１９は、第１段トレイ２０５ａの水面２１５上を通る時に、水面２１５との接触による伝熱・水の蒸発潜熱によって急冷される。
（９）次いで、ガス通路２２９ａを通った後、第１段トレイ２０５ａと第２段トレイ２０５ｂとの間を通る。この時高温ガス２１９は第１段トレイ２０５ａの底板２３３の外面部と複数の伝熱フイン２３１と接触して、高温ガス２１９の温度は伝熱により低下する。
【０１４８】
（１０）同時に第２段トレイ２０５ｂの水面２１５上を通る際に、水面２１５との接触による伝熱・水の蒸発潜熱および発生蒸気の混入によって急冷される。
（１１）次いで、ガス通路２２９ｂを通った後、第２段トレイ２０５ｂと第３段トレイ２０５ｃとの間を通る。この時冷却されつつあるガスは伝熱フイン２３１との接触による伝熱、および第３段トレイ２０５ｃの水面２１５との接触による水の蒸発潜熱および発生蒸気の混入により温度はさらに低下する。
【０１４９】
（１２）以下同様に、ガス通路２２９ｃからガス通路２２９ｄを通った後、最後はガス出口部２２３から低温ガス２２０として排出される。
（１３）なお、ガス入口部２２１から導入された高温ガス２１９は途中冷却された後、最後はガス出口部２２３から排出されるが、この時冷却水２１３と高温ガス２１９との流れは並流であり、高温ガス２１９の冷却にとって大きな冷却効果を奏する。
（１４）定常運転に移行した場合、トレイ２０５の循環量を蒸発冷却に必要な理論量の１〜１０重量倍に維持するように運転を行う。
【０１５０】
具体的な実施例について説明する。
〔実施例５〕
図５に示す高温ガスの冷却装置２００を用いて実験を行い、次のような実験結果を得た。まず、高温ガスの冷却装置２００の内有効寸法は、幅４００×奥行き１２００×高さ１８００ｍｍであり、小型焼却炉（建築廃木材供給量１００ｋｇ／ｈ，排ガス量１０００Ｎｍ^３／ｈ、高温ガス２１９の温度は９００℃）に接続して実験した。
【０１５１】
図５に示す構造は、図１に示す給水ノズル７から供給される冷却水１７の供給方法を変えた例であり、新たにオーバーフロー付の循環水用導入管２２５がトレイ２０５に設けてある。まず、給水ノズル２０７から水槽２１７に冷却水２１３を供給した。冷却水２１３を最上段の循環水用導入管２２５ａに設けられた受水口２４１ａに供給し、最上段の第１段トレイ２０５ａが満たされると、冷却水２１３は第２段トレイ２０５ｂから第４段トレイ２０５ｄに逐次オーバーフローしながら流下し供給した。なお、実験中は、トレイ２０５の中に中和剤として粒径範囲が１〜５ｍｍの石灰石を充填使用した。
【０１５２】
次に、図６は図３に示す冷却装置に煙管式熱交換器を組み合わせた場合の高温ガスの冷却装置の縦断面図である。
【０１５３】
まず、図６を用いて高温ガスの冷却装置について説明する。本発明の高温ガスの冷却装置２５０は、冷却装置躯体２５３、水平トレイ２５５、傾斜パネル２５７、給水ノズル２５９、乾燥排出機２７３および煙管式熱交換器２９７から構成されている。
【０１５４】
図６に示すように、冷却装置躯体２５３の内部は、上部から下部に向かって煙管式熱交換器２９７、水平トレイ２５５、傾斜パネル２５７、乾燥排出機２７３が配設してある。
【０１５５】
まず、冷却装置躯体２５３について説明する。冷却装置躯体２５３は、外部を鉄板で囲繞するとともに内部に耐火モルタルのような壁体を有する立方体状の構造物で構成され、冷却装置躯体２５３の上部域には前工程の燃焼装置（図示略）から排出された高温ガス２６５を導入するためのガス入口部２６７が設けられている。一方、冷却装置躯体２５３の下部域には導入された高温ガス２６５を冷却した後、低温ガス２７０を排出するためのガス出口部２６９が設けられている。
【０１５６】
次に、煙管式熱交換器２９７について説明する。煙管式熱交換器２９７は、冷却装置躯体２５３の上部域に組み込まれたものであり、冷却装置躯体２５３の外周面と略同一の大きさを有するシェル３０４とそのシェル３０４内を高温ガス２６５が上方から下方に向かって流れるように複数の伝熱管３０２が配設してある。シェル３０４の側面下部域には熱交換用冷却水入口２９９が設けられ、シェル３０４の側面上部域には、熱交換用冷却水出口３０１が配設してある。熱交換用冷却水入口２９９から導入された冷却水は伝熱管３０２内を流れる高温ガス２６５を伝熱管３０２の外部から間接冷却した後、熱交換用冷却水出口３０１から排出されるようになっている。なお、煙管式熱交換器２９７の熱交換器のタイプとしては、平板式熱交換器やスパイラル式熱交換器なども使用できる。
【０１５７】
次に、水平トレイ２５５と傾斜パネル２５７について説明する。煙管式熱交換器２９７の下方部に水平トレイ２５５と傾斜パネル２５７が配設してある。水平トレイ２５５は２段階に亘り相互に離間した第１段水平トレイ２５５ａと第２段水平トレイ２５５ｂで構成され、また傾斜パネル２５７は第２段水平トレイ２５５ｂの下部域に４段階に亘り相互に離間し傾斜した第１段傾斜パネル２５７ａ、第２段傾斜パネル２５７ｂ、第３段傾斜パネル２５７ｃおよび第４段傾斜パネル２５７ｄで構成されている。
【０１５８】
まず、水平トレイ２５５について説明する。水平トレイ２５５は底板２８５とその底板２８５を垂直状の堰を成す周辺部材で囲繞するとともに上部が開放された皿状容器とし、この皿状容器には冷却水２６１が貯留されるようになっている。水平トレイ２５５は高温ガス２６５が効率よく冷却できるように高い熱伝導性を有する材料で加工され、その外面は伝熱面積を増やし冷却効率を向上するために、第１段水平トレイ２５５ａの底板２８５の外面部は連続した凹凸部で構成され、残りの第２段水平トレイ２５５ｂは複数の伝熱フイン２８３を有した構成となっている。なお、第１段水平トレイ２５５ａの底板２８５の外面部に複数の伝熱フイン２８３が設けられていないのは、第２段水平トレイ２５５ｂに比べて第１段水平トレイ２５５ａは輻射伝熱が特に大きいためである。、水平トレイ２５５や伝熱フイン２８３などの材料には、不錆鋼を使用した。なお、周辺部材は垂直状の堰に限定されるものではなく、冷却水２６１が貯留されるものであれば、傾斜した堰であってもよい。
【０１５９】
ガス入口部２６７を介して導入された高温ガス２６５は、煙管式熱交換器２９７を経由して水平トレイ２５５（ａ、ｂ）および傾斜パネル２５７（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）と冷却装置躯体２５３の内壁面２５３（ａ、ｂ）との間をジグザグ状になるように蛇行し冷却されながら通過し、最後にガス出口部２６９から排出されるするように構成されている。
【０１６０】
第１段水平トレイ２５５ａの一端部は冷却装置躯体２５３の内壁面２５３ｂに接するように水平配設され、第１段水平トレイ２５５ａの他端部と冷却装置躯体２５３の内壁面２５３ａ間にガス通路２８９ａが設けられており、煙管式熱交換器２９７を経由して導入された高温ガス２６５は第１段水平トレイ２５５ａの水面２６３上を通過する間に冷却された後、次の第２段水平トレイ２５５ｂ側にガス通路２８９ａを介して強制的に流入するようになっている。
【０１６１】
また第２段水平トレイ２５５ｂは第１段水平トレイ２５５ａより離間した下方に位置し、この第２段水平トレイ２５５ｂの一端部は冷却装置躯体２５３の内壁面２５３ａに接するように水平に配設されている。第２段水平トレイ２５５ｂの他端部と冷却装置躯体２５３の内壁面２５３ｂ間にガス通路２８９ｂが設けられており、第１段水平トレイ２５５ａの底板２８５と第２段水平トレイ２５５ｂの水面２６３間を通過する時に冷却された後、第１段傾斜パネル２５７ａ側にガス通路２８９ｂを経由して強制的に流入するようになっている。
【０１６２】
次に、傾斜パネル２５７について説明する。傾斜パネル２５７は冷却パネル２９３とその冷却パネル２９３を高さの低い周辺部材で囲繞するとともに上部が開放された皿状容器とし、この皿状容器には冷却水２６１が傾斜した冷却パネル２９３上を流下するようになっている。傾斜パネル２５７のうち、第１段傾斜パネル２５７ａと第３段傾斜パネル２５７ｃは図６の正面から見て右下に向かって傾斜した状態で固着されており、第２段傾斜パネル２５７ｂと第４段傾斜パネル２５７ｄは、図６の正面から見て左下に向かって傾斜した状態で固着されている。
【０１６３】
また傾斜パネル２５７は高温ガス２６５が効率よく冷却できるように高い熱伝導性を有する材料で加工され、その内外面には伝熱面積を増やし冷却効率を向上するために、第１段傾斜パネル２５７ａから第４段傾斜パネル２５７ｄまでの冷却パネル２９３の外面側は複数の伝熱フイン２９１（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）を有した構成となっている。なお、傾斜パネル２５７や伝熱フイン２９１などの材料には、不錆鋼を使用した。
【０１６４】
まず、第１段傾斜パネル２５７ａは第２段水平トレイ２５５ｂより離間した下方に位置し、この第１段傾斜パネル２５７ａの一端部は冷却装置躯体２５３の内壁面２５３ｂ側に接するように傾斜状に配設され、第１段傾斜パネル２５７ａの他端部と冷却装置躯体２５３の内壁面２５３ａ間にガス通路２８９ｃを設け、高温ガス２６５は第２段水平トレイ２５５ｂの底板２８５と第１段傾斜パネル２５７ａ上を流下する冷却水２６１の水面２６３上を通過する時に冷却された後、ガス通路２８９ｃを経由して第２段傾斜パネル２５７ｂ側に強制的に流入するようになっている。
【０１６５】
以下、第１段傾斜パネル２５７ａと第２段傾斜パネル２５７ｂと同様に冷却装置躯体２５３の内壁面２５３ａ、２５３ｂ側に交互に接するように第３段傾斜パネル２５７ｃと第４段傾斜パネル２５７ｄが傾斜状に配設され、第２段傾斜パネル２５７ｂの他端部と冷却装置躯体２５３の内壁面２５３ｂ間にガス通路２８９ｄを設け、第３段傾斜パネル２５７ｃの他端部と冷却装置躯体２５３の内壁面２５３ａ間にガス通路２８９ｅを設け、さらに第４段傾斜パネル２５７ｄの他端部と冷却装置躯体２５３の内壁面２５３ｂ間にガス通路２８９ｆを有する構成となっており、各傾斜パネル２５７を通過する時、高温ガス２６５は強制的に冷却された後、ガス出口部２６９から低温ガス２７０として排出されるようになっている。
【０１６６】
外部から高温ガス２６５の顕熱によって蒸発した冷却水２６１を補給するために設けられた給水ノズル２５９は、第１段水平トレイ２５５ａより離間した上方に冷却装置躯体２５３の内壁面２５３ｂを挿通して配設され、その先端部は給水ノズル２５９から供給された冷却水２６１が第１段水平トレイ２５５ａ上に流下するように内壁面２５３ｂから離間した位置に突設した状態で配設されている。
【０１６７】
冷却装置躯体２５３の内部の下部域には、乾燥排出機２７３が傾斜した状態で配設してある。乾燥排出機２７３の一端部はガス出口部２６９の直下近傍に位置させ、他端部は冷却装置躯体２５３を挿通後、反ガス出口部２６９側に向かって上昇する傾斜角を有する構成をなす。
【０１６８】
冷却装置躯体２５３の下部に配設された乾燥排出機２７３の上面側は開放されており、この開放された部分に捕集された煤塵などの捕集ダスト２７７が堆積した後、スクリューフライト２７９ａを一定ピッチとなるように螺旋状に固着されたスクリュ軸２７９を回動させることにより、乾燥排出機２７３の端部域に配設された排出ノズル２７５から外部に取り出せるようになっている。
【０１６９】
またガス入口部２６７には温度計ｔ１が取り付けられている。この温度計ｔ１の先端部はできるだけ精度良く高温ガス２６５の温度を測定するためにガス入口部２６７の内壁面より少し内部に突き出た状態で設けられている。ガス入口部２６７と同様に、ガス出口部２６９にもガス出口部２６９の内壁面より少し内部に突き出た状態で温度計ｔ２が取り付けられている。
【０１７０】
また冷却装置躯体２５３の全内壁面部は耐火モルタルのような熱放射材料で被覆するとともに、水平トレイ２５５の底板２８５と傾斜パネル２５７の冷却パネル２９３の外面部は、熱放射率を低下させ、かつ熱吸収を効率的に行えるように、黒色化されている。なお符合２６３は水平トレイ２５５に貯留された冷却水２６１の水面、２８２は給水を示す。
【０１７１】
このように構成された高温ガスの冷却装置２５０を用いた高温ガス２６５の冷却は次のようにして行われる。
【０１７２】
すなわち、高温ガス２６５を高温ガスの冷却装置２５０に導入する前に次のようなことを行う。
（１）まず、給水ノズル２５９から第１段水平トレイ２５５ａに多量の冷却水２６１が供給され、周辺部材からオーバーフローした冷却水２６１は、第２段水平トレイ２５５ｂ上に流下する。
【０１７３】
（２）同様に第２段水平トレイ２５５ｂから第１傾斜パネル２５７ａへオーバーフローによって流下し、以下冷却水２６１は第１傾斜パネル２５７ａから第４傾斜パネル２５７ｄまでを経由して逐次流下させておく。この時、乾燥排出機２７３のスクリュ軸２７９も回動させておくとともに、熱交換用冷却水入口２９９から冷却水を導入し、熱交換用冷却水出口３０１から排出させておく。
（３）次に、前工程の燃焼装置（図示略）から排出された高温ガス２６５をガス入口部２６７から導入する。
【０１７４】
（４）ガス入口部２６７から導入された高温ガス２６５は、まず、煙管式熱交換器２９７の伝熱管３０２内を流通する。この時、シェル３０４側に流通している冷却水によって高温ガス２６５は間接冷却によって冷却される。次いで、第１段水平トレイ２５５ａの水面２６３上を通る際に、冷却水２６１との接触による直接冷却によって急冷される。
（５）次いで、ガス通路２８９ａを通った後、第１段水平トレイ２５５ａと第２段水平トレイ２５５ｂとの間を通る。この時高温ガス２６５は第１段水平トレイ２５５ａの凹凸部で構成される底板２８５の外面部と接触して、高温ガス２６５の温度は伝熱により低下する。
【０１７５】
（６）同時に第２段水平トレイ２５５ｂの水面２６３上を通る際に、水面２６３との接触による水の蒸発潜熱および発生蒸気の混入によって急冷される。
（７）次いで、ガス通路２８９ｂを通った後、第２段水平トレイ２５５ｂと第１段傾斜パネル２５７ａとの間を通る。この時高温ガス２６５は第１傾斜パネル２５７ａの上を流下する冷却水２６１や伝熱フイン２８３と接触して、温度はさらに低下する。
【０１７６】
（８）この後、ガス通路２８９ｃを通った後、第１段傾斜パネル２５７ａと第２段傾斜パネル２５７ｂ間を経由してガス通路２８９ｄを通るのである。同様に、ガス通路２８９ｅからガス通路２８９ｆを経由した後、ガス出口部２６９から低温ガス２７０として排出される。
【０１７７】
（９）給水ノズル２５９から供給される冷却水２６１の水量は、水平トレイ２５５（ａ、ｂ）を経由して片濡れ壁の現象を呈する傾斜パネル２５７（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）上を流下する時に高温ガス２６５の持つ顕熱によって蒸発してしまうような水量に匹敵する分だけ供給するのである。この時の冷却水２６１と高温ガス２６５との流れは並流であり、高温ガス２６５は大きな冷却効果を奏する。
【０１７８】
（１０）このように、高温ガス２６５の顕熱によって第１段傾斜パネル２５７ａから第４段傾斜パネル２５７ｄまでを流下する冷却水２６１は途中蒸発消滅してしまう。このため、冷却水２６１が蒸発消滅した後に第１段傾斜パネル２５７ａから第４段傾斜パネル２５７ｄ間に堆積した煤塵や中和剤生成物などの捕集ダスト２７７を冷却装置躯体２５３の外部に排出するために、時々給水ノズル２５９から冷却水２６１をパルス的に増量させ、捕集ダスト２７７などを洗い落とす操作を行うのである。
【０１７９】
（１１）冷却水２６１をパルス的に増量させた場合は、捕集ダスト２７７を増量した冷却水２６１によって一気に押し流されるように操作し、流された捕集ダスト２７７は冷却装置躯体２５３の下部に配設された乾燥排出機２７３上に落下し堆積する。この後、冷却水２６１を増量しない通常の操作に戻した時は高温ガス２６５の顕熱で冷却水２６１は蒸発し乾燥してしまうため、乾燥排出機２７３の排出ノズル２７５から排出されるのは捕集ダスト２７７だけとなる。なお定常運転中は、ガス出口部２６９から排出される低温ガス２７０の温度を一定に保つように給水ノズル２５９から供給される給水量を温度調節機構２８１で調節する。
【０１８０】
具体的な実施例について説明する。
〔実施例６〕
図６に示す高温ガスの冷却装置２５０を用いて実験を行い、次のような実験結果を得た。まず、高温ガスの冷却装置２５０の内有効寸法は、幅４００×奥行き１２００×高さ１８００ｍｍであり、小型焼却炉（建築廃木材供給量１００ｋｇ／ｈ，排ガス量１０００Ｎｍ^３／ｈ、高温ガス２６５の温度は９００℃）に接続して実験した。
【０１８１】
本発明の高温ガスの冷却装置２５０の本体部をなす冷却装置躯体２５３に、間接冷却方法の煙管式熱交換器２９７を挿着して、ガス入口部２６７から導入された高温ガス２６５の温度が９００℃から約５００℃まで低下する冷却を分担させた分、最終的に低温ガス２７０中に含有される水分量を半減するように熱回収を行った。
【０１８２】
実験には、伝熱面積６．９ｍ^２を有する煙管式熱交換器２９７を用いた。この結果、冷却された低温ガス２７０の温度は１５０℃で平均ガス滞留時間は、１．６秒と推定された。この時の湿り排ガス量は１２４０Ｎｍ^３／ｈであった。なお、同一の条件下では、実施例３などの直接冷却の場合には高温ガス２６５の顕熱により蒸発する冷却水２６１の量が増加するため１４２０Ｎｍ^３／ｈとなるが、完全な間接冷却であれば高温ガス２６５の顕熱により蒸発する冷却水２６１の量が減少するため１０００ｍ^３Ｎ／ｈとなる。
【０１８３】
また、見掛けの熱流束Ｑは、高温部の間接冷却の行われる煙管式熱交換器２９７では約２万ＫＷ／ｍ^２（≒１．７万ｋｃａｌ／ｍ^２ｈ）、低温部の直接冷却の行われる水平トレイ２５５と傾斜パネル２５７では約３万ＫＷ／ｍ^２と推定された。完全な間接冷却の場合の熱流束Ｑは、通常約１万ＫＷ／ｍ^２（５００℃以下の低温部では約０．５万ＫＷ／ｍ^２）と推定される。なお、実験中は、水平トレイ２５５および傾斜パネル２５７の中に中和剤として粒径範囲が１〜５ｍｍの石灰石を充填使用した。
【０１８４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の高温ガスの急冷方法および装置によれば、つぎのような有効な効果がもたらされる。
（１）ダイオキシン対策構造基準に示されているガス滞留時間２秒以下の条件で、燃焼温度から２００℃以下への急速冷却が可能となり、ダイオキシン類の再合成による有害物質の発生を防ぎ、環境保全に大きく貢献できる。
（２）簡単な構造の高温ガスの冷却装置で高温ガスの急冷が可能となり、冷却到達温度が１００℃以上であれば、±４〜１０℃の温度幅で温度調節が可能である。（３）構造も簡単でかつ装置が小さくてもガス滞留時間を短くできるので経済性に優れる。
（４）本願発明の高温ガスの冷却装置を用いることにより、高温ガスを確実に冷却して排出できるため、高温ガスの冷却装置の後行程には濾布に安価な市販材料を使用したバグ集塵機が選定でき大幅なコスト低減を達成できる。
（５）燃焼設備から排出されるダイオキシン類などの有害物質の低減が容易となり、環境保全に大きく役立つ。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における高温ガスの冷却装置の基本的な構成を示す縦断面図である。
【図２】（１）は垂直に釣り下げた冷却パネルの左右交互に冷却水を流下させるようにした高温ガスの冷却装置の縦断面図、（２）は（１）のＡ部の拡大断面図である。
【図３】図１の水平式トレイに傾斜式パネルを組み込んだ場合の高温ガスの冷却装置の縦断面図である。
【図４】Ｕ字形のガス流路と蒸留塔方式のトレイとを組合せた高温ガスの冷却装置の縦断面図である。
【図５】オーバーフローした冷却水を逐次的に各段のトレイに供給するようにした場合の高温ガスの冷却装置の縦断面図である。
【図６】熱交換器を用いる間接冷却とトレイ、パネル式直接冷却とを組合わせた場合の高温ガスの冷却装置の縦断面図である。
【符号の説明】
１ 高温ガスの冷却装置
３ 冷却装置躯体
３（ａ、ｂ） 内壁面
５ トレイ
５ａ 第１段トレイ
５ｂ 第２段トレイ
５ｃ 第３段トレイ
７ 給水ノズル
９ 粒状中和剤入り濾過装置
１１ 濾過装置
１３ 循環ポンプ
１５ 循環水配管
１５ａ 開口ノズル
１７ 冷却水
１９ 水面
２０ 給水
２１ 水槽
２３ 高温ガス
２５ ガス入口部
２７ ガス出口部
２９（ａ、ｂ、ｃ、ｄ） ガス通路
３０ 開口部
３１ 蓋体
３３ 伝熱フイン
３５ 底板
３９ 開口部
４１ 低温ガス
４３ 底部
５０ 高温ガスの冷却装置
５２ 冷却装置躯体
５３ 冷却水
５４ 冷却パネル
５６ 冷却水噴出管
５６ａ 冷却水噴出ノズル
５８ 冷却水噴出管
５８ａ 冷却水噴出ノズル
６０ リング状の吊り下げ部
６２ ガス入口部
６４ ガス出口部
６６ 高温ガス
６８ 低温ガス
７０ 乾燥排出機
７２ 排出ノズル
７４ 捕集ダスト
７６ 冷却水噴出用配管
７８ 冷却水噴出用配管
８０ スクリュ軸
８０ａ スクリューフライト
８２ タイマ付弁
８４ 温度調節機構
８６ 給水
１００ 高温ガスの冷却装置
１０３ 冷却装置躯体
１０３（ａ、ｂ） 内壁面
１０５ 水平トレイ
１０５ａ 第１段水平トレイ
１０５ｂ 第２段水平トレイ
１０７ 傾斜パネル
１０７ａ 第１段傾斜パネル
１０７ｂ 第２段傾斜パネル
１０７ｃ 第３段傾斜パネル
１０７ｄ 第４段傾斜パネル
１０９ 給水ノズル
１１１ 冷却水
１１３ 水面
１１５ 高温ガス
１１７ ガス入口部
１１９ ガス出口部
１２１ 低温ガス
１２３ 乾燥排出機
１２５ 排出ノズル
１２７ 捕集ダスト
１２９ スクリュ軸
１２９ａ フライト
１３１ 温度調節機構
１３２ 給水
１３３ 伝熱フイン
１３５ 底板
１３９（ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ） ガス通路
１４１ 伝熱フイン（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）
１４３ 冷却パネル
１５０ 高温ガスの冷却装置
１５３ 冷却装置躯体
１５３（ａ、ｂ、ｃ） 内壁面
１５５ 共有トレイ
１５５ａ 第１段共有トレイ
１５５ｂ 第２段共有トレイ
１５５ｃ 第３段共有トレイ
１５５ｄ 第４段共有トレイ
１５７ 隔壁
１５７ａ 第１隔壁
１５７ｂ 第２隔壁
１５７ｃ 第３隔壁
１５７ｄ 第４隔壁
１５８ 濾過装置
１６０ 循環ポンプ
１６１ 循環水配管
１６２ 給水ノズル
１６３ 循環水ノズル
１６４ ガスバイパス通路
１６５ ガスバイパス弁
１６６ 冷却水
１６７ 循環水
１６８ 水面
１６９ 給水
１７０ 水槽
１７２ 高温ガス
１７４ ガス入口部
１７６ ガス出口部
１７８（ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ） ガス通路
１８０（ａ、ｂ、ｃ、ｄ） 溢流管
１８２ 低温ガス
１８４ 底板
１８８（ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ） 伝熱フイン
１９０ 温度調節機構
２００ 高温ガスの冷却装置
２０３ 冷却装置躯体
２０３（ａ、ｂ） 内壁面
２０５ トレイ
２０５ａ 第１段トレイ
２０５ｂ 第２段トレイ
２０５ｃ 第３段トレイ
２０５ｄ 第４段トレイ
２０７ 給水ノズル
２０９ 循環ポンプ
２１０ 循環水
２１１ 開口ノズル
２１２ 循環水配管
２１３ 冷却水
２１４ 給水
２１５ 水面
２１６ 開口部
２１７ 水槽
２１９ 高温ガス
２２０ 低温ガス
２２１ ガス入口部
２２３ ガス出口部
２２５（ａ、ｂ、ｃ、ｄ） 循環水用導入管
２２７（ａ、ｂ、ｃ） 上戸型ホッパ
２２９（ａ、ｂ、ｃ、ｄ） ガス通路
２３１ 伝熱フイン
２３３ 底板
２３７ 水位調節機構
２３９ 補助室
２４１（ａ、ｂ、ｃ、ｄ） 受水口
２５０ 高温ガスの冷却装置
２５３ 冷却装置躯体
２５３（ａ、ｂ） 内壁面
２５５ 水平トレイ
２５５ａ 第１段水平トレイ
２５５ｂ 第２段水平トレイ
２５７ 傾斜パネル
２５７ａ 第１段傾斜パネル
２５７ｂ 第２段傾斜パネル
２５７ｃ 第３段傾斜パネル
２５７ｄ 第４段傾斜パネル
２５９ 給水ノズル
２６１ 冷却水
２６３ 水面
２６５ 高温ガス
２６７ ガス入口部
２６９ ガス出口部
２７０ 低温ガス
２７３ 乾燥排出機
２７５ 排出ノズル
２７７ 捕集ダスト
２７９ スクリュ軸
２７９ａ スクリューフライト
２８１ 温度調節機構
２８２ 給水
２８３ 伝熱フイン
２８５ 底板
２８９（ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ） ガス通路
２９１ 伝熱フイン（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）
２９３ 冷却パネル
２９７ 煙管式熱交換器
２９９ 熱交換用冷却水入口
３０１ 熱交換用冷却水出口
３０２ 伝熱管
３０４ シェル

Claims (12)

1. 前工程の燃焼装置から排出された高温ガスを冷却する高温ガスの冷却装置であって、内部に壁体を有する立方体状の冷却装置躯体と、該冷却装置躯体の上部域に設けられた該高温ガスを導入するためのガス入口部と、冷却水を貯留するために周辺部材を有する複数のトレイと、該トレイの下方に複数の多孔状の開口部を有する粒状中和剤入り濾過装置と、該粒状中和剤入り濾過装置より流下した該冷却水を貯留するために該冷却装置躯体の最下部に設けられた水槽と、該水槽に貯留した該冷却水を循環水配管を介して最上段の該トレイに戻すための循環ポンプと、該冷却装置躯体の下部域に設けられた低温ガスを排出するためのガス出口部とで構成したことを特徴とする高温ガスの冷却装置。
2. 前工程の燃焼装置から排出された高温ガスを冷却装置躯体のガス入口部を介して導入し、複数の皿状容器を有するトレイ内に冷却水をオーバーフローにより逐次流下させて該高温ガスと該冷却水を並流にしつつ該高温ガスを冷却し、該高温ガスが粒状中和剤入り濾過装置の下部側を通過する際に十字流にて冷却した後、該冷却装置躯体のガス出口部から低温ガスを排出するとともに、該粒状中和剤入り濾過装置より流下した該冷却水は一旦水槽に貯留した後、濾過装置と循環ポンプから循環水配管を介して最上段の該トレイに戻すようにしたことを特徴とする高温ガスの冷却方法。
3. 前工程の燃焼装置から排出された高温ガスを冷却する高温ガスの冷却装置であって、内部に壁体を有する立方体状の冷却装置躯体と、該冷却装置躯体の上部域に設けられた該高温ガスを導入するためのガス入口部と、該冷却装置躯体の下部域に設けられて低温ガスを排出するためのガス出口部と、該ガス入口部と該ガス出口部との間に相互に離間して配設した複数の冷却パネルと、該冷却パネルから離間した上方位置に冷却水を該冷却パネルに向かって左右から交互に噴出するために配設した冷却水噴出ノズルと、該高温ガス中に含有される捕集ダストを外部に排出するために該冷却装置躯体の下部域に配設した乾燥排出機とで構成したことを特徴とする高温ガスの冷却装置。
4. 前工程の燃焼装置から排出された高温ガスを冷却装置躯体のガス入口部を介して導入し、複数の冷却パネルに向かって左右の冷却水噴出ノズルから交互に冷却水を噴出させて該高温ガスが該冷却パネルを通過する間に並流により冷却した後、該冷却装置躯体のガス出口部から低温ガスを排出するとともに、該冷却パネルを冷却水が流下する間に該高温ガス中に含有されるダストが捕集され、落下し、このダストをスクリュ軸を回動させながら乾燥排出機の外部に取り出すようにしたことを特徴とする高温ガスの冷却方法。
5. 前工程の燃焼装置から排出された高温ガスを冷却する高温ガスの冷却装置であって、内部に壁体を有する立方体状の冷却装置躯体と、該冷却装置躯体の上部域に設けられた該高温ガスを導入するためのガス入口部と、冷却水を貯留するために周辺部材を有する複数の水平トレイと、該水平トレイの下方に位置する傾斜角を有する複数の傾斜パネルと、該高温ガス中に含有される捕集ダストを該冷却装置躯体の外部に排出するために配設した乾燥排出機と、該冷却装置躯体の下部域に設けられた低温ガスを排出するためのガス出口部とで構成したことを特徴とする高温ガスの冷却装置。
6. 前工程の燃焼装置から排出された高温ガスを冷却装置躯体のガス入口部を介して導入し、複数の皿状容器を有するトレイ内に冷却水をオーバーフローにより逐次流下させた後、複数の傾斜パネル上を逐次流下させて該冷却装置躯体のガス出口部から冷却された低温ガスを排出するとともに、該傾斜パネル上を該冷却水が流下する間に該高温ガス中に含有されるダストが捕集され、落下し、このダストをスクリュ軸を回動させながら乾燥排出機の外部に取り出すようにしたことを特徴とする高温ガスの冷却方法。
7. 前工程の燃焼装置から排出された高温ガスを冷却する高温ガスの冷却装置であって、内部に壁体を有する立方体状の冷却装置躯体と、該冷却装置躯体の上部域に設けられた高温ガスを導入するためのガス入口部と、冷却水を貯留するために周辺部材を有する複数の共有トレイと、該共有トレイの中央部域にガスを導通しないように上端部を該共有トレイと対向する部材に固着するとともに下端部を該共有トレイに貯留された該冷却水中に浸漬した隔壁と、該隔壁の左右で該共有トレイ上にジグザグ状に設けられたガス通路と、該共有トレイの周辺部材より低い位置に該上端部を位置させるとともに該下端部を該共有トレイに貯留された該冷却水中に浸漬する位置に配設した溢流管と、該冷却装置躯体の最下部に設けられた水槽と、該水槽に貯留した該冷却水を循環水配管を介して最上段の該共有トレイに戻すための循環ポンプと、該冷却装置躯体の該ガス入口部と同様に該冷却装置躯体の上部域にあって該隔壁に対して反対側の反ガス入口部側に設けられた低温ガスを排出するためのガス出口部とで構成したことを特徴とする高温ガスの冷却装置。
8. 前工程の燃焼装置から排出された高温ガスを冷却装置躯体のガス入口部を介して導入し、複数の皿状容器を有する共有トレイを隔壁で分割された一方の該共有トレイ内を上方から下方に向かって該冷却水を溢流管を介してオーバーフローにより流下させながらガス通路を通る該高温ガスと並流にて冷却し、引き続き該高温ガスを最下段の該共有トレイの下部側にて方向転換した後、他方の該共有トレイ内を上方から下方に向かって該冷却水を該溢流管を介してオーバーフローさせながら該ガス通路を通る該高温ガスと向流接触しながら冷却して該冷却装置躯体のガス出口部から冷却された低温ガスを排出するとともに、該溢流管から流下した該冷却水は一旦水槽に貯留した後、濾過装置と循環ポンプから循環水配管を介して最上段の該共有トレイに戻すようにしたことを特徴とする高温ガスの冷却方法。
9. 前工程の燃焼装置から排出された高温ガスを冷却する高温ガスの冷却装置であって、内部に壁体を有する立方体状の冷却装置躯体と、該冷却装置躯体の上部域に設けられた該高温ガスを導入するためのガス入口部と、冷却水を貯留するために周辺部材を有する複数のトレイと、該冷却装置躯体の該ガス入口部側の外周部に配設されて立体閉空間部を形成する補助枠と、該複数のトレイと底板を共有するとともに該冷却装置躯体を挿通して該補助枠内に延在する循環水用導入管と、該周辺部材より低い位置に該循環水用導入管の先端部近傍に該トレイ内に貯留した該冷却水をオーバーフローさせるために上向きに開口した受水口と、該補助枠の底部に貯留された該冷却水を最上段の該トレイ上に循環ポンプを介して循環する循環水配管と、該冷却装置躯体の下部域に設けられて低温ガスを排出するためのガス出口部とで構成したことを特徴とする高温ガスの冷却装置。
10. 前工程の燃焼装置から排出された高温ガスを冷却装置躯体のガス入口部を介して導入し、複数の皿状容器を有するトレイ内に冷却水を循環水用導入管の受水口に共有してオーバーフローにより逐次流下させたのち一旦水槽に貯留した後、濾過装置と循環ポンプから循環水配管を介して最上段の該トレイに戻すようにするとともに、複数の該トレイ上を通過した該高温ガスを冷却して該冷却装置躯体のガス出口部から低温ガスを排出するようにしたことを特徴とする高温ガスの冷却方法。
11. 前工程の燃焼装置から排出された高温ガスを冷却する高温ガスの冷却装置であって、内部に壁体を有する立方体状の冷却装置躯体と、該冷却装置躯体の該上部域に設けられた該高温ガスを導入するためのガス入口部と、該冷却装置躯体の該上部域に該ガス入口部から導入された該高温ガスを冷却するために組み込まれた熱交換器と、冷却水を貯留するために周辺部材を有する複数の水平トレイと、該水平トレイの下方に位置する傾斜角を有する複数の傾斜パネルと、該高温ガス中に含有されるダストが捕集され、このダストを該冷却装置躯体の外部に排出するために配設した乾燥排出機と、該冷却装置躯体の下部域に設けられて低温ガスを排出するためのガス出口部とで構成したことを特徴とする高温ガスの冷却装置。
12. 前工程の燃焼装置から排出された高温ガスを冷却装置躯体のガス入口部を介して導入し、煙管式熱交換器にて冷却した後、引き続き複数の皿状容器を有するトレイ内に冷却水をオーバーフローにより逐次流下させながら該高温ガスを冷却し、複数の傾斜パネル上を逐次流下させてガス出口部から冷却された低温ガスとして排出するとともに、該傾斜パネル上を該冷却水が流下する間に該高温ガス中に含有されるダストが捕集され、このダストをスクリュ軸を回動させながら乾燥排出機の外部に取り出すようにしたことを特徴とする高温ガスの冷却方法。

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