WO2022270232A1 - 燃焼ガス冷却装置 - Google Patents

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WO2022270232A1
WO2022270232A1 PCT/JP2022/021864 JP2022021864W WO2022270232A1 WO 2022270232 A1 WO2022270232 A1 WO 2022270232A1 JP 2022021864 W JP2022021864 W JP 2022021864W WO 2022270232 A1 WO2022270232 A1 WO 2022270232A1
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cooling
gas
duct
cooling gas
combustion gas
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将平 赤木
心平 戸▲高▼
大輔 向井
博 加古
知昭 磯部
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三菱重工業株式会社
三菱パワー株式会社
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    • B01D2257/404—Nitrogen oxides other than dinitrogen oxide

Definitions

  • the present disclosure relates to a combustion gas cooling device.
  • denitrification devices have been known that decompose nitrogen oxides contained in combustion gases emitted from combustion engines such as gas turbines to prevent adverse effects on the atmospheric environment. Further, it is known that when combustion gas having a temperature exceeding the allowable temperature flows into a denitration device having a catalyst portion that decomposes nitrogen oxides, the performance of the denitration device deteriorates or the denitration device breaks down. In order to prevent such problems, denitrification apparatuses are known in which a cooling device for cooling the combustion gas is installed upstream of the catalyst portion (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
  • the mixing duct for mixing the cooling gas with the combustion gas has a shape whose cross-sectional area gradually increases from the upstream side toward the downstream side in the flow direction of the combustion gas. ing.
  • the combustion gas that has flowed into the mixing duct flows linearly along the direction of circulation, it is difficult for the combustion gas to spread near the ends in the width direction (perpendicular to the direction of circulation) of the mixing duct, where the cross-sectional area gradually increases. . Therefore, the temperature near the ends in the width direction of the mixing duct is lower than that in the central portion of the mixing duct, and the temperature distribution in the width direction is uneven.
  • a mixed gas obtained by mixing the combustion gas and the cooling gas is led to the catalyst section through the expansion duct.
  • Appropriate temperature range is required.
  • the greater the bias in the temperature distribution in the width direction the higher the maximum temperature of the mixed gas. Therefore, it is necessary to increase the flow rate of the cooling gas necessary to lower the temperature of the combustion gas to the proper temperature range of the catalyst portion.
  • the present disclosure has been made in view of such circumstances, and an object of the present disclosure is to provide a combustion gas cooling device that enables a catalyst portion to exhibit desired performance without increasing manufacturing costs. do.
  • a combustion gas cooling device includes a first duct including a first inflow portion into which combustion gas flows, and a first outflow portion into which the combustion gas flowing in from the first inflow portion flows out; a cooling duct for causing a cooling gas having a temperature lower than that of the combustion gas to flow into the first duct to generate a mixed gas in which the combustion gas and the cooling gas are mixed; and a cooling duct connected to the first duct into which the mixed gas flows.
  • a second duct comprising a second inflow portion and a second outflow portion through which the mixed gas flowing in from the second inflow portion flows out, wherein the first duct extends from the first inflow portion to the first
  • the second duct has a shape with an equal cross-sectional area at each position toward the outflow part, and the second duct has a shape in which the cross-sectional area gradually increases from the second inflow part toward the second outflow part.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a denitration device according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 1 is a top plan view of a denitration device according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 1 is a side view of a denitration device according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. FIG. 3 is a front view of the cooling duct viewed from the direction of arrow A in FIG. 2
  • 5 is a cross-sectional view of the cooling duct shown in FIG. 4 taken along the line BB.
  • FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view of the cooling duct shown in FIG. 4 taken along line CC.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the cooling duct shown in FIG. 4 taken along the line DD.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a denitration device according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 1 is a top plan view of a denitration device according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 1 is a side view
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the cooling duct shown in FIG. 4 taken along line EE.
  • FIG. 6 is a partially enlarged view of a cooling gas flow path that constitutes the cooling duct shown in FIG. 5;
  • FIG. 8 is a partially enlarged view of a cooling gas flow path that constitutes the cooling duct shown in FIG. 7;
  • FIG. 10 is a perspective view of the cooling gas flow path shown in FIG. 9;
  • FIG. 1 is a perspective view showing a denitration device 100 according to this embodiment.
  • FIG. 2 is a top plan view of the denitration device 100 according to this embodiment.
  • FIG. 3 is a side view of the denitration device 100 according to this embodiment, viewed from the side.
  • the arrows shown in FIGS. 1-3 indicate the flow direction of gas (combustion gas, mixed gas).
  • the denitrification apparatus 100 of the present embodiment causes a high-temperature combustion gas (exhaust gas) of 550° C. or higher generated by combustion in a gas turbine (not shown), for example, to flow from an inlet duct 1,
  • This device mixes the combustion gas and the cooling gas in the mixing duct 10 to generate a mixed gas, and flows the mixed gas that has passed through the expansion duct 20 into the catalyst section 30 .
  • the denitrification device 100 includes an inlet duct 1, a mixing duct (first duct) 10, an expansion duct (second duct) 20, a catalyst section 30, a cooling duct 40, Prepare.
  • the inlet duct 1 is made of a metal material such as iron or a heat-resistant material, and functions as a flow path for combustion gas.
  • the inlet duct 1 includes an inflow portion 1a into which the combustion gas discharged from the gas turbine flows, and an outflow portion 1b into which the combustion gas flowing into the inflow portion 1a flows out.
  • the inflow portion 1a has, for example, a substantially circular cross-sectional shape in a direction perpendicular to the flow direction FD of the combustion gas.
  • the outflow portion 1b has a rectangular cross-sectional shape in the direction perpendicular to the flow direction FD of the combustion gas.
  • the inlet duct 1 has a shape in which the cross-sectional area in the direction orthogonal to the flow direction FD of the combustion gas gradually increases from the inflow portion 1a toward the outflow portion 1b.
  • the flow velocity of the combustion gas discharged from the gas turbine in the inlet duct 1 is 50m/s to 100m/s.
  • the mixing duct 10 is made of a metal material such as iron or a heat-resistant material, and functions as a flow path for mixed gas in which combustion gas and cooling gas are mixed.
  • the mixing duct 10 has an inflow portion (first inflow portion) 10a into which the combustion gas discharged from the outflow portion 1b of the inlet duct 1 flows, and an outflow portion (first outflow portion) into which the combustion gas flowing in from the inflow portion 10a flows. ) 10b.
  • the inflow part 10a and the outflow part 10b have a rectangular cross-sectional shape in the direction orthogonal to the combustion gas flow direction FD.
  • the inflow portion 10a of the mixing duct 10 has the same shape as the outflow portion 1b of the inlet duct 1, and is connected so as to prevent combustion gas from leaking.
  • the cross-sectional shape of the inflow portion 10a and the outflow portion 10b is not limited to rectangular, and may be elliptical or circular.
  • the mixing duct 10 has a constant width W1 from the inflow portion 10a to the outflow portion 10b in the width direction WD perpendicular to the flow direction FD of the combustion gas. Further, as shown in FIG. 3, the mixing duct 10 has a constant length H1 from the inflow portion 10a to the outflow portion 10b in the height direction HD orthogonal to the flow direction FD of the combustion gas. Therefore, the mixing duct 10 has a shape with the same cross-sectional area at each position from the inflow portion 10a toward the outflow portion 10b.
  • the mixing duct 10 has a constant length W1 in the width direction WD and a constant length H1 in the height direction HD.
  • Other shapes may be used as long as they have substantially the same cross-sectional area.
  • the length in the height direction HD may be constant at H1, and the length in the width direction WD may slightly increase from the inflow portion 10a toward the outflow portion 10b.
  • both end portions in the width direction WD may have an angle ⁇ w with respect to the flow direction FD of the combustion gas, and the length of the width direction WD may be increased.
  • the angle ⁇ w is set to an angle larger than 0° and smaller than 8°.
  • the expansion duct 20 is made of a metal material such as iron or a heat-resistant material, and functions as a flow path for mixed gas in which combustion gas and cooling gas are mixed.
  • the expanded duct 20 has an inflow portion (second inflow portion) 20a into which the combustion gas discharged from the outflow portion 10b of the mixing duct 10 flows, and an outflow portion (second outflow portion) into which the combustion gas flowing into the inflow portion 20a flows. ) 20b.
  • the inflow part 20a has a rectangular cross-sectional shape in a direction substantially orthogonal to the flow direction FD of the combustion gas.
  • the outflow portion 20b has a vertically long rectangular cross-sectional shape in a direction substantially perpendicular to the flow direction FD of the combustion gas.
  • the inflow portion 20a of the expansion duct 20 has the same shape as the outflow portion 10b of the mixing duct 10, and is connected so as not to cause leakage of the mixed gas.
  • the cross-sectional shape of the inflow portion 20a and the outflow portion 20b is not limited to square or rectangular, and may be elliptical or circular.
  • the expansion duct 20 has a shape in which the length in the width direction WD orthogonal to the flow direction FD of the combustion gas gradually increases from W1 to W2 at a constant gradient from the inflow portion 20a to the outflow portion 10b. It's becoming Further, as shown in FIG. 3, the length of the mixing duct 10 in the height direction HD orthogonal to the flow direction FD of the combustion gas gradually increases from H1 to H2 at a constant gradient from the inflow portion 20a to the outflow portion 20b. It has a shape that Therefore, the expanding duct 20 has a shape whose cross-sectional area gradually expands at a constant gradient from the inflow portion 20a toward the outflow portion 20b.
  • the mixing duct 10 has a length L1 and the expansion duct 20 has a length L2 in the flow direction FD of the combustion gas, as shown in FIG. It is desirable to set the length L1 and the length L2 so as to satisfy the following formula (1). 0.5 ⁇ L1/L2 ⁇ 1.5 (1)
  • the catalyst unit 30 decomposes nitrogen oxides contained in the mixed gas, and discharges the mixed gas in which the nitrogen oxides are decomposed to the outside of the denitrification device 100 (into the atmosphere).
  • the expanded duct 20 is provided with a blowing section (not shown) for blowing into the expanded duct 20 a reducing agent for reducing the mixed gas passing through the catalyst section 30 .
  • the blowing part has, for example, a circular pipe-shaped flow path provided with a plurality of holes, and ammonia passing through the flow path is blown into the expanded duct 20 through the plurality of holes. Ammonia is a representative example of a reducing agent, but other types of reducing agents can also be used. Then, the mixed gas into which the reducing agent is blown by the blowing portion flows into the catalyst portion 30 through the outflow portion 20b of the expansion duct 20 .
  • the catalyst unit 30 functions as a denitration device that decomposes nitrogen oxides contained in the combustion gas into which the reducing agent is blown by the blowing unit into water and nitrogen.
  • a selective catalytic reduction (SCR) method that decomposes nitrogen oxides using ammonia as a reducing agent is used.
  • the catalyst section 30 is made of a metal material such as iron or a heat-resistant material, and functions as a flow path for mixed gas in which combustion gas and cooling gas are mixed.
  • the difference from the mixing duct 10 and the expanding duct 20 is that a plurality of catalyst packs (not shown) are arranged in the flow path.
  • the catalyst pack is a catalyst member filled with a catalyst for reacting the mixed gas with ammonia to decompose nitrogen oxides (nitrogen monoxide, nitrogen dioxide, etc.) in the exhaust gas into water and nitrogen.
  • the catalyst pack is composed of a grid-like or plate-like catalyst so that the mixed gas can flow through the inside of the catalyst pack.
  • the component of the catalyst is TiO 2 as the main component, and active components such as vanadium and tungsten are added.
  • the temperature at which the catalyst accelerates the reaction of decomposing the mixed gas into nitrogen and water is preferably 300° C. or higher and 500° C. or lower, and more preferably 300° C. or higher and 470° C. or lower. In the lower temperature range than 300°C, the activity of the catalyst becomes low, and a larger amount of catalyst is required to improve the denitrification performance. On the other hand, if the temperature is higher than 470° C., ammonia (NH 3 ) is oxidized, resulting in a decrease in ammonia (NH 3 ), resulting in a problem of deterioration in denitrification performance. Moreover, if the temperature becomes 500° C.
  • the temperature of the mixed gas supplied to the catalyst is preferably 500°C or less, more preferably 300°C or more and 470°C or less.
  • the cooling duct 40 is formed of a metal material such as iron or a heat-resistant material, and allows a cooling gas having a temperature lower than that of the combustion gas to flow into the mixing duct 10 to generate a mixed gas in which the combustion gas and the cooling gas are mixed. is.
  • four cooling ducts (40a, 40b, 40c, 40d in order from the bottom) are arranged in the height direction of the mixing duct 10 at intervals.
  • the cooling ducts are arranged at intervals in the height direction of the mixing duct 10, but are not limited to this.
  • they are arranged at intervals in the width direction of the mixing duct 10. It may be arranged in a direction intersecting the FD.
  • the cooling gas it is possible to use various gases having a temperature lower than that of the combustion gas. In this embodiment, atmospheric air is used as the cooling gas.
  • reference numeral 40 is used. 40d for description.
  • the cooling duct 40 includes cooling gas inlets 41a and 41b in two directions substantially orthogonal to the combustion gas flow direction FD, and the cooling gas flows in from the two cooling gas inlets 41a and 41b.
  • Each of the two cooling gas inlets is connected to a connecting duct (not shown) having an air fan (not shown) inside the flow path.
  • the air fan causes air in the atmosphere to flow into the connecting duct by driving power of a motor or the like, and guides the air functioning as cooling gas to the cooling gas inlets 41a and 41b through the connecting duct.
  • FIG. 4 is a front view of the cooling duct 40 viewed from the direction of arrow A in FIG.
  • four cooling ducts 40a, 40b, 40c, 40d are arranged at regular intervals along the height direction HD of the mixing duct 10.
  • Each cooling duct 40 is fixed to the side wall surface of the mixing duct 10 with bolts or the like. It should be noted that the four cooling ducts 40a, 40b, 40c, and 40d need not necessarily be arranged at regular intervals in the height direction, and the intervals may be varied.
  • Each cooling duct 40 is provided with a plurality of cooling gas outlet holes 60 at different positions in the longitudinal direction of the cooling duct 40 (the width direction WD of the mixing duct 10).
  • the cooling duct 40a is provided with 16 cooling gas outlet holes 60a to 60p at different positions in the longitudinal direction of the cooling duct 40a.
  • the cooling gas outflow hole (opening hole) 60 has a length L3 along the width direction WD.
  • cooling gas outflow holes 60b, 60d, 60f, 60h, 60i, 60k, 60m, and 60o extend in the height direction of the mixing duct 10.
  • the HD is open downward.
  • the eight cooling gas outflow holes 60a, 60c, 60e, 60g, 60j, 60l, 60n, and 60p open upward in the height direction HD.
  • cooling gas outlet holes 60b, 60d, 60f, 60h, 60i, 60k, 60m, and 60o opened downward in the height direction HD of the mixing duct 10.
  • the cooling gas flows out downward from the HD.
  • the cooling gas outlet holes 60a, 60c, 60e, 60g, 60j, 60l, 60n, and 60p opened upward in the height direction HD of the mixing duct 10, the cooling gas flows upward in the height direction HD. flows out.
  • the plurality of cooling gas outflow holes 60a-60p include cooling gas outflow holes that open in different directions. Further, the cooling gas outlet hole opened downward in the vertical direction (the height direction of the mixing duct 10) and the cooling gas outlet hole opened upward in the height direction HD of the mixing duct 10 are alternately arranged along the width direction WD orthogonal to the flow direction FD.
  • the distribution can be homogenized.
  • the number of the cooling gas outlet holes opened upward in the height direction HD of the mixing duct 10 is not limited to eight.
  • the number of outflow holes is not limited to eight.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the cooling duct 40 shown in FIG. 4 taken along line BB.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the cooling duct 40 shown in FIG. 4 taken along line CC.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the cooling duct 40 shown in FIG. 4 taken along line DD.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the cooling duct 40 shown in FIG. 4 taken along line EE.
  • the cooling duct 40 is a duct formed of a plurality of circular pipes extending along the width direction WD and having a circular cross section perpendicular to the width direction WD.
  • the cooling gas flows out obliquely upward in the height direction HD from the cooling gas outflow holes 60p that open upward in the height direction HD of the mixing duct 10 .
  • the outflowing cooling gas has both a velocity component directed upward in the height direction HD and a velocity component directed in the flow direction FD of the combustion gas.
  • the cooling gas flows obliquely downward in the height direction HD from the cooling gas outlet holes 60o that open downward in the height direction HD of the mixing duct 10 .
  • the outflowing cooling gas has both a downward velocity component in the height direction HD and a velocity component in the combustion gas flow direction FD.
  • a partition plate 61a is arranged between the cooling gas outlet hole 60p opened upward in the height direction HD of the mixing duct 10 and the cooling gas outlet hole 60o opened downward in the height direction HD.
  • This partition plate separates the flows so that the cooling gases flowing out from the adjacent cooling gas outflow holes 60p and 60o do not mix in the cooling duct 40.
  • the partition plate 61a evenly distributes the cooling gas to the adjacent two cooling gas outflow holes 60p and 60o, and substantially equal flow rates of the cooling gas flow out from the cooling gas outflow holes 60p and 60o.
  • cooling gas inlets (41a, 41b), the plurality of cooling gas outlet holes (60a to 60p), and the distribution channels (42a, 42b) included in the cooling duct 40a will be described with reference to FIG.
  • the cooling duct 40a will be described below, the other cooling ducts (40b, 40c, and 40d) have the same configuration, so description thereof will be omitted.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the cooling duct 40a shown in FIG. 4 taken along line EE.
  • Combustion gas flows along the flow direction FD through the cooling duct 40a shown in FIG.
  • the cooling duct 40a includes cooling gas inlets 41a and 41b extending in two directions substantially perpendicular to the direction of combustion gas flow. Cooling gas flows along A plurality of cooling gas outlet holes (62a to 62p) are arranged at different positions in the width direction WD of the cooling duct 40a.
  • Cooling gas flows in a direction (first direction) from right to left in FIG.
  • the cooling gas that has flowed into the cooling duct 40a from the cooling gas inlet 41a flows into the distribution channel (first distribution channel) 42a.
  • the distribution channel 42a is a channel that extends along the width direction WD and distributes the cooling gas that has flowed into the cooling gas inlet portion 41a to each of the plurality of cooling gas outlet holes (60a to 60h).
  • the distribution channel 42a includes four cooling gas channels 42aA, 42aB, 42aC, and 42aD partitioned by four circular pipes, and each cooling gas channel forms a channel independent of each other.
  • the distribution channel 42a includes a partition plate 61a shown in FIG. 6 for each cooling gas channel.
  • the partition plate 61a is a plate-like member made of a metal material such as iron or a heat-resistant material, which is arranged substantially horizontally upward in the height direction HD of each cooling gas flow path (circular pipe).
  • the partition plate 61a is welded to each cooling gas passage so that the cooling gas does not leak at the joints.
  • Each cooling gas channel (circular pipe) is provided with two cooling gas outflow holes, and the cooling gas flowing into each cooling gas channel flows out from the two cooling gas outflow holes into the mixing duct 10. do.
  • Cooling gas flows in a direction (second direction) from left to right in FIG.
  • the cooling gas that has flowed into the cooling duct 40a from the cooling gas inlet portion 41b flows into the distribution channel (second distribution channel) 42b.
  • the distribution channel 42b is a channel that distributes the cooling gas that has flowed into the cooling gas inlet 41b to each of the plurality of cooling gas outlet holes (60i to 60p).
  • the distribution channel 42b includes four cooling gas channels 42bA, 42bB, 42bC, and 42bD partitioned by four circular pipes, and each cooling gas channel forms a channel independent of each other.
  • the distribution channel 42b includes a partition plate (not shown) similar to the partition plate 61a shown in FIG. 6 for each cooling gas channel.
  • the partition plate is a plate-like member made of a metal material such as iron or a heat-resistant material, which is arranged substantially horizontally upward in the height direction HD of each cooling gas flow path (circular pipe).
  • the partition plate is welded to each cooling gas flow path so that the cooling gas does not leak at the joints.
  • Each cooling gas channel (circular pipe) is provided with two cooling gas outflow holes, and the cooling gas flowing into each cooling gas channel flows out from the two cooling gas outflow holes into the mixing duct 10. do.
  • the distribution channel 42a and the distribution channel 42b are separated via partition plates 62a and 62b.
  • the partition plates 62a and 62b are plate-like members formed of a metal material such as iron or a heat-resistant material and arranged substantially horizontally in the cooling gas flow path (circular pipe).
  • the partition plates 62a and 62b are welded to the inner peripheral surface of the cooling duct 40a so as to block the flow path of the cooling gas flow path (circular pipe), so that the cooling gas does not leak at the joints.
  • a gap is provided in advance between the partition plates 62a and 62b in consideration of thermal expansion of the cooling duct 40 due to combustion gas.
  • FIG. 9 is a partially enlarged view of the cooling gas flow path 42bD forming the cooling duct 40a shown in FIG.
  • the cooling gas channel 42bD is a circular channel extending along the central axis X1.
  • a cooling gas outlet hole 60p is formed in the cooling gas flow path 42bD.
  • FIG. 9 shows the cooling gas outflow hole 60p, the same applies to the cooling gas outflow holes 60a, 60c, 60e, 60g, 60j, 60l, and 60n.
  • the cooling gas outflow holes 60p are arranged so that the cooling gas flows out into the mixing duct 10 at an inclination angle ⁇ d inclined upward with respect to the flow direction FD on a plane orthogonal to the width direction WD. formed.
  • the cooling gas outlet hole 60p is formed from the first end P1 to the second end P2 along the circumferential direction CD about the central axis X1 of the cooling gas flow path 42bD.
  • the inclination angle ⁇ d is an angle passing through an intermediate portion P3 between the first end portion P1 and the second end portion P2 in the circumferential direction CD.
  • the angle between the straight line passing through the central axis X1 and the first end P1 and the flow direction FD is ⁇ e1
  • the straight line passing through the central axis X1 and the second end P2 forms the flow direction FD.
  • the angle is ⁇ e2.
  • ⁇ d is set to a value that satisfies the range of formula (3) below.
  • ⁇ d is more preferably set to a value that satisfies the range of formula (4) below. 45° ⁇ d ⁇ 60° (4)
  • FIG. 10 is a partially enlarged view of the cooling gas flow path 42bD forming the cooling duct 40a shown in FIG.
  • the cooling gas channel 42bD is a circular channel extending along the central axis X2.
  • a cooling gas outlet hole 60o is formed in the cooling gas flow path 42bD.
  • FIG. 10 shows the cooling gas outflow hole 60o, but the same applies to the cooling gas outflow holes 60b, 60d, 60f, 60h, 60i, 60k, and 60m.
  • the cooling gas outflow holes 60o are arranged so that the cooling gas flows out into the mixing duct 10 at an inclination angle ⁇ f inclined downward with respect to the flow direction FD on a plane perpendicular to the width direction WD. formed.
  • the cooling gas outlet hole 60o is formed from the first end P4 to the second end P5 along the circumferential direction CD around the central axis X2 of the cooling gas flow path 42bD.
  • the inclination angle ⁇ f is an angle passing through an intermediate portion P6 between the first end portion P4 and the second end portion P5 in the circumferential direction CD.
  • the angle formed by the straight line passing through the central axis X2 and the first end P4 and the flow direction FD is ⁇ g1
  • the straight line passing through the central axis X2 and the second end P5 and the flow direction FD form.
  • the angle is ⁇ g2.
  • ⁇ f is set to a value that satisfies the range of formula (6) below.
  • ⁇ f is more preferably set to a value that satisfies the range of formula (7) below: 45° ⁇ f ⁇ 60° (7)
  • FIG. 11 is a perspective view of the cooling gas flow path 42bD shown in FIG. 9.
  • FIG. 11 the cooling gas guided from the cooling gas inlet portion 41b to the cooling gas flow path 42bD is guided along the width direction WD to the cooling gas outlet holes 60o and 60p.
  • a partition plate 61a is arranged on the upper side in the height direction HD between the cooling gas outlet holes 60p and 60o in the width direction WD.
  • the cooling gas flowing in the upper side of the cooling gas flow path 42bD hits the partition plate 61a and flows upward from the cooling gas outlet hole 60p into the mixing duct 10.
  • the cooling gas flowing above the cooling gas flow path 42bD passes below the partition plate 61a and flows downward into the mixing duct 10 from the cooling gas outlet holes 60o.
  • a combustion gas cooling device includes a first inflow portion (10a) into which combustion gas flows, and a first outflow portion (10b) into which the combustion gas flowing from the first inflow portion flows out.
  • a second duct (20) comprising a second inflow portion (20a) connected to and into which the mixed gas flows, and a second outflow portion (20b) into which the mixed gas flowing from the second inflow portion flows out; wherein the first duct has a shape with an equal cross-sectional area at each position from the first inflow portion toward the first outflow portion, and the second duct extends from the second inflow portion to the second It has a shape in which the cross-sectional area gradually expands toward the outflow part.
  • the combustion gas flowing into the first duct from the first inflow part and the cooling gas flowing out from the cooling duct into the first duct are mixed, and the temperature is lower than that of the combustion gas. It becomes a mixed gas.
  • the first duct has a shape with a uniform cross-sectional area at each position from the first inlet to the first outlet. Therefore, compared to the case where the first duct has a shape in which the cross-sectional area gradually increases, the combustion gas and the cooling gas flowing linearly along the flow direction are well mixed at each position along the width perpendicular to the flow direction. , the temperature distribution in the width direction is prevented from being biased.
  • the mixed gas that has been mixed in the first duct without uneven temperature distribution in the width direction flows into the second inflow part of the second duct, and mixing is promoted in the second duct whose cross-sectional area gradually increases, It flows out from the second outflow part.
  • the catalyst section can exhibit desired performance without increasing manufacturing costs.
  • the cooling duct includes cooling gas inlets (41a, 41b) into which the cooling gas flows, and the cooling gas introduced from the cooling gas inlets into the first duct.
  • cooling gas passages (41a, 41b) for guiding the cooling gas, and the cooling gas outflow portion is inclined at an angle of more than 45 degrees and less than 90 degrees with respect to the flow direction on a plane orthogonal to the width direction.
  • the cooling gas is formed to flow into the first duct.
  • the plurality of cooling gas outlets that allow the cooling gas to flow into the first duct are inclined at an angle of greater than 45 degrees with respect to the flow direction on the plane perpendicular to the width direction. Cooling gas is allowed to flow into the first duct. Therefore, the angle formed by the flow direction of the combustion gas and the outflow direction of the cooling gas becomes sufficiently large compared to the case where the inclination angle is 45 degrees or less, and the mixing of the combustion gas and the cooling gas can be sufficiently promoted. can.
  • the plurality of cooling gas outlets for discharging the cooling gas into the first duct are inclined less than 90 degrees with respect to the flow direction in the plane perpendicular to the width direction. Cooling gas exits into the first duct at an angle. Therefore, as compared with the case where the inclination angle is 90 degrees or more, it is possible to suppress the problem that the combustion gas flows into the cooling gas outflow portion.
  • the inclination angle is 60 degrees or less.
  • the cooling duct extends along the width direction and has a circular cross section orthogonal to the width direction, and the cooling gas outlet has a predetermined length along the width direction.
  • the opening is formed from a first end (P1) to a second end (P2) along the circumferential direction around the central axis of the cooling duct, and the inclination angle is is an angle passing through an intermediate portion (P3) between the first end portion and the second end portion in the circumferential direction.
  • the cooling gas can flow out into the first duct from the opening hole provided in the cooling duct having a circular cross section perpendicular to the width direction and mixed with the combustion gas.
  • the outflow direction of the cooling gas flowing out into the first duct from the opening is the direction passing through the intermediate portion between the first end and the second end in the circumferential direction of the opening. is the angle of inclination described above.
  • a combustion gas cooling device includes a first duct through which combustion gas flows, a cooling gas having a temperature lower than that of the combustion gas flowing into the first duct, and a mixed gas in which the combustion gas and the cooling gas are mixed.
  • the cooling duct includes a cooling gas inflow section into which the cooling gas flows, and a plurality of cooling elements that cause the cooling gas that has flowed in from the cooling gas inflow section to flow out into the first duct. and a cooling gas flow path extending along a width direction intersecting the direction of circulation of the combustion gas and guiding the cooling gas from the cooling gas inlet to the cooling gas outlet.
  • the gas outflow portion is formed so as to cause the cooling gas to flow out into the first duct at an inclination angle larger than 45 degrees and smaller than 90 degrees with respect to the flow direction on a plane orthogonal to the width direction. .
  • the combustion gas flowing into the first duct from the first inflow part and the cooling gas flowing out from the cooling duct into the first duct are mixed, and the temperature is lower than that of the combustion gas. It becomes a mixed gas.
  • a plurality of cooling gas outlets that allow the cooling gas to flow into the first duct cause the cooling gas to flow into the first duct at an inclination angle of greater than 45 degrees with respect to the flow direction on a plane perpendicular to the width direction. Therefore, the angle formed by the flow direction of the combustion gas and the outflow direction of the cooling gas becomes sufficiently large compared to the case where the inclination angle is 45 degrees or less, and the mixing of the combustion gas and the cooling gas can be sufficiently promoted. can.
  • the plurality of cooling gas outflow portions that cause the cooling gas to flow out into the first duct are inclined less than 90 degrees with respect to the flow direction in the plane perpendicular to the width direction. Cooling gas exits into the first duct at an angle. Therefore, as compared with the case where the inclination angle is 90 degrees or more, it is possible to suppress the problem that the combustion gas flows into the cooling gas outflow portion.
  • the inclination angle is 60 degrees or less.
  • the cooling duct extends along the width direction and has a circular cross section orthogonal to the width direction, and the cooling gas outlet has a predetermined length along the width direction.
  • the opening hole is formed from a first end to a second end along the circumferential direction around the central axis of the cooling duct, and the inclination angle is It is preferable that the angle is an angle passing through an intermediate portion between the first end and the second end.
  • the cooling gas can flow out into the first duct from the opening hole provided in the cooling duct having a circular cross section perpendicular to the width direction and mixed with the combustion gas.
  • the outflow direction of the cooling gas flowing into the first duct from the opening is the direction passing through the intermediate portion between the first end and the second end in the circumferential direction of the opening, and this direction and the combustion gas flow direction are the same. is the angle of inclination described above.
  • the combustion gas cooling device may be configured to include a catalyst unit that decomposes nitrogen oxides contained in the mixed gas and discharges the mixed gas in which the nitrogen oxides are decomposed. According to the combustion gas cooling device of this configuration, the catalyst section can exhibit desired performance without increasing the manufacturing cost.

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Abstract

燃焼ガスが流入する流入部（１０ａ）と、流入部（１０ａ）より流入した前記燃焼ガスが流出する流出部（１０ｂ）とを備える混合ダクト（１０）と、燃焼ガスより低温の冷却ガスを混合ダクト（１０）内に流出させ、燃焼ガスと冷却ガスが混合した混合ガスを生成する冷却ダクト（４０）と、混合ダクト（１０）に接続され混合ガスが流入する流入部（２０ａ）と、流入部（２０ａ）より流入した混合ガスが流出する流出部（２０ｂ）とを備える拡大ダクト（２０）と、を備え、混合ダクト（１０）は、流入部（１０ａ）から流出部（１０ｂ）に向けた各位置における断面積が等しい形状を有し、拡大ダクト（２０）は、流入部（２０ａ）から流出部（２０ｂ）に向けて断面積が漸次拡大する形状を有する脱硝装置（１００）を提供する。

Description

燃焼ガス冷却装置
　本開示は、燃焼ガス冷却装置に関するものである。
　従来から、ガスタービン等の燃焼機関から排出される燃焼ガスに含まれる窒素酸化物を分解し、大気環境に対する悪影響を防止する脱硝装置が知られている。また、窒素酸化物を分解する触媒部を備える脱硝装置に対して許容温度を超過した燃焼ガスが流入すると、脱硝装置の性能低下、あるいは脱硝装置の故障が発生することが知られている。このような不具合を防止するために、触媒部の上流側に燃焼ガスを冷却する冷却装置を設置した脱硝装置が知られている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。
米国特許第９８９０６７２号明細書 米国特許第９６４４５１１号明細書
　特許文献１および特許文献２に開示される脱硝装置において、燃焼ガスに冷却ガスを混合させる混合ダクトは、燃焼ガスの流通方向の上流側から下流側に向けて断面積が漸次拡大する形状となっている。しかしながら、混合ダクトに流入した燃焼ガスが流通方向に沿って直線的に流れるため、断面積が漸次拡大する混合ダクトの幅方向（流通方向に直交する方向）の端部近傍に燃焼ガスが広がりにくい。そのため、混合ダクトの中央部に比べて混合ダクトの幅方向の端部近傍の温度が低くなり、幅方向の温度分布に偏りが生じてしまう。
　燃焼ガスと冷却ガスを混合させた混合ガスは拡大ダクトを介して触媒部に導かれるが、触媒部が所望の性能を発揮するためには触媒部に導かれる混合ガスの最高温度を触媒部の適正温度範囲とする必要がある。幅方向の温度分布に偏りが大きいほど混合ガスの最高温度が高くなり、触媒部の適正温度範囲に燃焼ガスの温度を低下させるために必要な冷却ガスの流量を多くする必要がある。冷却ガスの流量を多くするためには、冷却ガスを供給するファンの数を多くし、あるいは高性能のファンを設ける必要があるため、脱硝装置の製造コストが増大してしまう。
　本開示は、このような事情に鑑みてなされたものであって、製造コストを増大させることなく触媒部が所望の性能を発揮することを可能とした燃焼ガス冷却装置を提供することを目的とする。
　本開示の一態様に係る燃焼ガス冷却装置は、燃焼ガスが流入する第１流入部と、該第１流入部より流入した前記燃焼ガスが流出する第１流出部とを備える第１ダクトと、前記燃焼ガスより低温の冷却ガスを前記第１ダクト内に流出させ、前記燃焼ガスと前記冷却ガスが混合した混合ガスを生成する冷却ダクトと、前記第１ダクトに接続され前記混合ガスが流入する第２流入部と、該第２流入部より流入した前記混合ガスが流出する第２流出部とを備える第２ダクトと、を備え、前記第１ダクトは、前記第１流入部から前記第１流出部に向けた各位置における断面積が等しい形状を有し、前記第２ダクトは、前記第２流入部から前記第２流出部に向けて断面積が漸次拡大する形状を有する。
　本開示によれば、製造コストを増大させることなく触媒部が所望の性能を発揮することを可能とした燃焼ガス冷却装置を提供することができる。
本開示の一実施形態に係る脱硝装置を示す斜視図である。 本開示の一実施形態に係る脱硝装置を上方からみた平面図である。 本開示の一実施形態に係る脱硝装置を側方からみた側面図である。 図２中の矢印Ａ方向から冷却ダクトを見た正面図である。 図４に示す冷却ダクトのＢ－Ｂ矢視断面図である。 図４に示す冷却ダクトのＣ－Ｃ矢視断面図である 図４に示す冷却ダクトのＤ－Ｄ矢視断面図である。 図４に示す冷却ダクトのＥ－Ｅ矢視断面図である 図５に示す冷却ダクトを構成する冷却ガス流路の部分拡大図である。 図７に示す冷却ダクトを構成する冷却ガス流路の部分拡大図である。 図９に示す冷却ガス流路の斜視図である。
　以下、本開示の一実施形態の脱硝装置（燃焼ガス冷却装置）１００について、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る脱硝装置１００を示す斜視図である。図２は、本実施形態に係る脱硝装置１００を上方からみた平面図である。図３は、本実施形態に係る脱硝装置１００を側方からみた側面図である。図１－３に示す矢印は、ガス（燃焼ガス、混合ガス）の流通方向を示す。
　本実施形態の脱硝装置１００は、図１に示すように、例えばガスタービン（図示略）での燃焼により発生した５５０°Ｃ以上の高温の燃焼ガス（排気ガス）を入口ダクト１から流入させ、燃焼ガスと冷却ガスを混合ダクト１０内で混合して混合ガスを生成し、拡大ダクト２０を通過した混合ガスを触媒部３０に流入させる装置である。
　図１－図３に示すように、脱硝装置１００は、入口ダクト１と、混合ダクト（第１ダクト）１０と、拡大ダクト（第２ダクト）２０と、触媒部３０と、冷却ダクト４０と、を備える。
　入口ダクト１は、鉄等の金属素材又は耐熱性素材により形成されており、燃焼ガスの流通流路として機能するものである。入口ダクト１は、ガスタービンから排出される燃焼ガスが流入する流入部１ａと、流入部１ａに流入した燃焼ガスが流出する流出部１ｂとを備える。流入部１ａは、燃焼ガスの流通方向ＦＤに直交する方向の断面形状が例えば略円形である。
　一方、流出部１ｂは、燃焼ガスの流通方向ＦＤに直交する方向の断面形状が矩形である。入口ダクト１は、流入部１ａから流出部１ｂに向けて、燃焼ガスの流通方向ＦＤに直交する方向の断面積が徐々に拡大する形状となっている。例えば、入口ダクト１内のガスタービンから排出される燃焼ガスの流速は、５０ｍ／ｓから１００ｍ／ｓである。
　混合ダクト１０は、鉄等の金属素材又は耐熱性素材により形成されており、燃焼ガスと冷却ガスが混合した混合ガスの流通流路として機能するものである。混合ダクト１０は、入口ダクト１の流出部１ｂから排出される燃焼ガスが流入する流入部（第１流入部）１０ａと、流入部１０ａより流入した燃焼ガスが流出する流出部（第１流出部）１０ｂを有する。
　流入部１０ａおよび流出部１０ｂは、燃焼ガスの流通方向ＦＤに直交する方向の断面形状が矩形である。混合ダクト１０の流入部１０ａは、入口ダクト１の流出部１ｂと同じ形状であり、燃焼ガスの漏れが発生しないように連結されている。なお、流入部１０ａ及び流出部１０ｂの断面形状は、矩形に限らず、楕円や円形状などでもよい。
　図２に示すように、混合ダクト１０は、燃焼ガスの流通方向ＦＤに直交する幅方向ＷＤの長さが、流入部１０ａから流出部１０ｂまでＷ１で一定となっている。また、図３に示すように、混合ダクト１０は、燃焼ガスの流通方向ＦＤに直交する高さ方向ＨＤの長さが、流入部１０ａから流出部１０ｂまでＨ１で一定となっている。したがって、混合ダクト１０は、流入部１０ａから流出部１０ｂに向けた各位置における断面積が等しい形状を有している。
　なお、混合ダクト１０は、幅方向ＷＤの長さがＷ１で一定となり、高さ方向ＨＤの長さがＨ１で一定となる形状としたが、流入部１０ａから流出部１０ｂに向けた各位置における断面積が実質的に等しい形状であれば、他の形状であってもよい。例えば、高さ方向ＨＤの長さがＨ１で一定であり、幅方向ＷＤの長さが流入部１０ａから流出部１０ｂに向けて僅かに増加する形状であってもよい。図２に点線で示すように、例えば、燃焼ガスの流通方向ＦＤに対して幅方向ＷＤの両端部が角度θｗで幅方向ＷＤの長さが拡大する形状であってもよい。ここで、角度θｗは、０°より大きくかつ８°より小さい角度に設定される。
　拡大ダクト２０は、鉄等の金属素材又は耐熱性素材により形成されており、燃焼ガスと冷却ガスが混合した混合ガスの流通流路として機能するものである。拡大ダクト２０は、混合ダクト１０の流出部１０ｂから排出される燃焼ガスが流入する流入部（第２流入部）２０ａと、流入部２０ａに流入した燃焼ガスが流出する流出部（第２流出部）２０ｂと、を有する。
　流入部２０ａは、燃焼ガスの流通方向ＦＤに略直交する方向の断面形状が矩形である。流出部２０ｂは、燃焼ガスの流通方向ＦＤに略直交する方向の断面形状が縦長の長方形である。拡大ダクト２０の流入部２０ａは、混合ダクト１０の流出部１０ｂと同じ形状であり、混合ガスの漏れが発生しないように連結されている。なお、流入部２０ａ及び流出部２０ｂの断面形状は、正方形、長方形に限らず、楕円や円形状などでもよい。
　図２に示すように、拡大ダクト２０は、燃焼ガスの流通方向ＦＤに直交する幅方向ＷＤの長さが、流入部２０ａから流出部１０ｂまでＷ１からＷ２まで一定の勾配で漸次増加する形状となっている。また、図３に示すように、混合ダクト１０は、燃焼ガスの流通方向ＦＤに直交する高さ方向ＨＤの長さが、流入部２０ａから流出部２０ｂまでＨ１からＨ２まで一定の勾配で漸次増加する形状となっている。したがって、拡大ダクト２０は、流入部２０ａから流出部２０ｂに向けて断面積が一定の勾配で漸次拡大する形状を有している。
　図２に示すように、図２に示すように、燃焼ガスの流通方向ＦＤにおいて、混合ダクト１０は長さＬ１を有し、拡大ダクト２０は長さＬ２を有する。長さＬ１と長さＬ２は、下記の式（１）を満たすように設定するのが望ましい。
　０．５≦Ｌ１／Ｌ２≦１．５　　　　　（１）
　触媒部３０は、混合ガスに含まれる窒素酸化物を分解し、窒素酸化物が分解された混合ガスを脱硝装置１００の外部（大気中）に排出するものである。拡大ダクト２０には、触媒部３０を通過する混合ガスを還元反応させるための還元剤を拡大ダクト２０内に吹き込む吹込部（不図示）が配置されている。吹込部は、例えば複数の孔が設けられた円管形状の流路を備えるものであり、その流路を通過するアンモニアが複数の孔を介して拡大ダクト２０内に吹き込まれる。なお、アンモニアは、還元剤の代表例であるが、その他の種類の還元剤も用いることができる。そして、吹込部により還元剤が吹き込まれた混合ガスは、拡大ダクト２０の流出部２０ｂを介して触媒部３０に流入する。
　触媒部３０は、吹込部により還元剤が吹き込まれた燃焼ガスに含まれる窒素酸化物を、水と窒素に分解する脱硝装置として機能する。第１実施形態においては、アンモニアを還元剤として用いて窒素酸化物を分解する選択接触還元（ＳＣＲ：Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ　Ｃａｔａｌｙｔｉｃ　Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）法を用いるものとする。
　触媒部３０は、混合ダクト１０や拡大ダクト２０と同様に、鉄等の金属素材又は耐熱性素材により形成されて燃焼ガスと冷却ガスが混合した混合ガスの流通流路として機能するものである。混合ダクト１０や拡大ダクト２０と異なるのは、流路中に複数の触媒パック（不図示）が敷き詰めて配置されている点である。触媒パックは、混合ガスをアンモニアと反応させて、排気ガス中の窒素酸化物（一酸化窒素、二酸化窒素等）を水と窒素に分解するための触媒が充填された触媒部材である。触媒パックは、その内部を混合ガスが流通することができるように、格子状または板状の触媒により構成されている。触媒の成分は、ＴｉＯ２が主成分であり、活性成分であるバナジウム、タングステンなどが添加されている。
　触媒が混合ガスを窒素と水に分解する反応を促進する温度は、３００°Ｃ以上５００°Ｃ以下が好ましく、特に３００°Ｃ以上で４７０°Ｃ以下の範囲がより好ましい。３００°Ｃよりも低温域では、触媒の活性が低くなり、脱硝性能を向上させるためにより多くの触媒量が必要となる。一方、４７０°Ｃよりも高温となると、アンモニア（ＮＨ３）が酸化され、それに伴ってアンモニア（ＮＨ３）が減少して脱硝性能が低下するという問題が発生する。また、５００°Ｃ以上の高温となると、還元反応に適した温度でないことはもとより、触媒自体の耐熱温度を超えてしまい、触媒が破損してしまう可能性がある。従って、触媒に供給される混合ガスの温度は、５００°Ｃ以下が好ましく、特に３００°Ｃ以上で４７０°Ｃ以下の範囲がより好ましい。
　冷却ダクト４０は、鉄等の金属素材又は耐熱性素材により形成されており、燃焼ガスより低温の冷却ガスを混合ダクト１０内に流出させ、燃焼ガスと冷却ガスが混合した混合ガスを生成するものである。本実施形態では、例えば４つの冷却ダクト（下方から順に４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ）が、混合ダクト１０の高さ方向に間隔を空けて配置されている。
　本実施形態では混合ダクト１０の高さ方向に間隔を空けて配置されているがこれに限ることはなく、例えば、混合ダクト１０の幅方向に間隔を空けて配置する等、燃焼ガスの流通方向ＦＤと交差する方向に配置してもよい。冷却ガスとしては、燃焼ガスよりも低温の種々のガスを用いることが可能であるが、本実施形態では、大気中の空気を冷却ガスとして用いる。なお、以下では、４つの冷却ダクトを区別することなく説明する場合には符号４０を付して説明し、各冷却ダクトを区別して説明する場合には、符号４０ａ、符号４０ｂ、符号４０ｃ、符号４０ｄのいずれかの符号を付して説明する。
　図２に示すように、冷却ダクト４０は、燃焼ガスの流通方向ＦＤに略直交する２方向の冷却ガス流入部４１ａ，４１ｂを備え、２つの冷却ガス流入部４１ａ，４１ｂから冷却ガスが流入する。２つの冷却ガス流入部のそれぞれは、空気ファン（図示略）を流路内部に備える連結ダクト（図示略）に接続される。空気ファンは、モータ等の駆動の動力により大気中の空気を連結ダクト内部に流入させ、連結ダクトを介して冷却ガスとして機能する空気を、冷却ガス流入部４１ａ，４１ｂに導く。
　図４は、図２中の矢印Ａ方向から冷却ダクト４０を見た正面図である。図４に示すように、４つの冷却ダクト４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄが、混合ダクト１０の高さ方向ＨＤに沿って一定間隔を空けて配置されている。各冷却ダクト４０は、混合ダクト１０の側壁面にボルト等で固定される。なお、４つの冷却ダクト４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄは、高さ方向に一定の間隔を空けて配置することは必須ではなく、それらの間隔を変化させるようにしてもよい。
　各冷却ダクト４０には、冷却ダクト４０の長手方向（混合ダクト１０の幅方向ＷＤ）の異なる位置に複数の冷却ガス流出孔６０が設けられている。冷却ダクト４０ａについて説明すると、冷却ダクト４０ａには、冷却ダクト４０ａの長手方向の異なる位置に、６０ａ～６０ｐの１６個の冷却ガス流出孔が設けられている。図４に示すように、冷却ガス流出孔（開口孔）６０は、幅方向ＷＤに沿って長さＬ３を有する。
　１６個の冷却ガス流出孔のうち、冷却ガス流出孔６０ｂ，６０ｄ，６０ｆ，６０ｈ，６０ｉ，６０ｋ，６０ｍ，６０ｏの８つ（第１の冷却ガス流出部）は、混合ダクト１０の高さ方向ＨＤの下方に向けて開口している。一方で、冷却ガス流出孔６０ａ，６０ｃ，６０ｅ，６０ｇ，６０ｊ，６０ｌ，６０ｎ，６０ｐの８つ（第２の冷却ガス流出部）は、高さ方向ＨＤの上方に向けて開口している。
　図４に矢印で示されるように、混合ダクト１０の高さ方向ＨＤの下方に向けて開口した冷却ガス流出孔６０ｂ，６０ｄ，６０ｆ，６０ｈ，６０ｉ，６０ｋ，６０ｍ，６０ｏからは、高さ方向ＨＤの下方に向けて冷却ガスが流出する。一方、混合ダクト１０の高さ方向ＨＤの上方に向けて開口した冷却ガス流出孔６０ａ，６０ｃ，６０ｅ，６０ｇ，６０ｊ，６０ｌ，６０ｎ，６０ｐからは、高さ方向ＨＤの上方に向けて冷却ガスが流出する。
　複数の冷却ガス流出孔６０ａ～６０ｐは、異なる方向に開口した冷却ガス流出孔を含む。また、鉛直方向（混合ダクト１０の高さ方向）の下方に向けて開口した冷却ガス流出孔と、混合ダクト１０の高さ方向ＨＤの上方に向けて開口した冷却ガス流出孔とは、燃焼ガスの流通方向ＦＤに直交する幅方向ＷＤに沿って、交互に配置されている。
　複数の冷却ガス流出孔６０ａ～６０ｐを幅方向ＷＤに沿って交互に配置することによって、冷却ガスと燃焼ガスとの混合が促進され、触媒部３０に供給される混合ガスの幅方向ＷＤの温度分布を均一化することができる。なお、混合ダクト１０の高さ方向ＨＤの上方に向けて開口した冷却ガス流出孔の数は８つに限られるものではなく、混合ダクト１０の高さ方向ＨＤの下方に向けて開口した冷却ガス流出孔の数は８つに限られるものではない。
　図５は、図４に示す冷却ダクト４０のＢ－Ｂ矢視断面図である。図６は、図４に示す冷却ダクト４０のＣ－Ｃ矢視断面図である。図７は、図４に示す冷却ダクト４０のＤ－Ｄ矢視断面図である。図８は、図４に示す冷却ダクト４０のＥ－Ｅ矢視断面図である。図５から図７に示すように、冷却ダクト４０は、幅方向ＷＤに沿って延びるとともに幅方向ＷＤに直交する断面が円形状の複数本の円管により形成されるダクトである。
　図５に示すように、混合ダクト１０の高さ方向ＨＤの上方に向けて開口した冷却ガス流出孔６０ｐからは、高さ方向ＨＤの斜め上方に向けて冷却ガスが流出する。この流出する冷却ガスは、高さ方向ＨＤの上方に向けた速度成分と、燃焼ガスの流通方向ＦＤに向けた速度成分の双方を備えたものとなる。
　また、図７に示すように、混合ダクト１０の高さ方向ＨＤの下方に向けて開口した冷却ガス流出孔６０ｏからは、高さ方向ＨＤの斜め下方に向けて冷却ガスが流出する。この流出する冷却ガスは、高さ方向ＨＤの下方に向けた速度成分と、燃焼ガスの流通方向ＦＤに向けた速度成分の双方を備えたものとなる。
　図６に示すように、混合ダクト１０の高さ方向ＨＤの上方に向けて開口した冷却ガス流出孔６０ｐと、高さ方向ＨＤの下方に向けて開口した冷却ガス流出孔６０ｏとの間には、仕切り板６１ａが配置されている。この仕切り板は、隣接する冷却ガス流出孔６０ｐ，６０ｏから流出する冷却ガス同士が、冷却ダクト４０内で混ざり合わないように流れを分離するものである。また、この仕切り板６１ａにより隣接する２カ所の冷却ガス流出孔６０ｐ，６０ｏに冷却ガスが均等に分配され、各冷却ガス流出孔６０ｐ，６０ｏから略等しい流量の冷却ガスが流出する。
　次に、図８を用いて、冷却ダクト４０ａが備える、冷却ガス流入部（４１ａ，４１ｂ）、複数の冷却ガス流出孔（６０ａ～６０ｐ）、分配流路（４２ａ，４２ｂ）について説明する。なお、以下では、冷却ダクト４０ａについて説明するが、他の冷却ダクト（４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ）についても同様の構成であるので、以下での説明を省略する。
　図８は、図４に示す冷却ダクト４０ａのＥ－Ｅ矢視断面図である。図８に示す冷却ダクト４０ａには、流通方向ＦＤに沿って燃焼ガスが流通する。冷却ダクト４０ａは、燃焼ガスの流通方向に略直交する２方向の冷却ガス流入部４１ａ，４１ｂを備え、２つの冷却ガス流入部４１ａ，４１ｂから燃焼ガスの流通方向ＦＤと略直交する幅方向ＷＤに沿って冷却ガスが流入する。冷却ダクト４０ａには、幅方向ＷＤの互いに異なる位置に、複数の冷却ガス流出孔（６２ａ～６２ｐ）が配置されている。
　図８の右側に配置された冷却ガス流入部（第１の冷却ガス流入部）４１ａからは、図８の右方から左方に向けた方向（第１方向）に、冷却ガスが流入する。冷却ガス流入部４１ａから冷却ダクト４０ａに流入した冷却ガスは、分配流路（第１の分配流路）４２ａに流入する。分配流路４２ａは、幅方向ＷＤに沿って延びるとともに、冷却ガス流入部４１ａに流入した冷却ガスを複数の冷却ガス流出孔（６０ａ～６０ｈ）の各々に分配する流路である。
　分配流路４２ａは、４つの円管によって仕切られた４つの冷却ガス流路４２ａＡ，４２ａＢ，４２ａＣ，４２ａＤを備えるものであり、各冷却ガス流路は互いに独立した流路を形成する。また、分配流路４２ａは、図６に示す仕切り板６１ａを各冷却ガス流路のそれぞれに備える。仕切り板６１ａは、各冷却ガス流路（円管）の高さ方向ＨＤの上方に向けて略水平に配置された鉄等の金属素材又は耐熱性素材により形成された板状部材である。
　仕切り板６１ａは各冷却ガス流路と溶接により接合されており、接合部分において冷却ガスが漏れないようになっている。各冷却ガス流路（円管）には、２カ所の冷却ガス流出孔が設けられており、各冷却ガス流路に流入した冷却ガスは、２カ所の冷却ガス流出孔から混合ダクト１０に流出する。
　図８の左側に配置された冷却ガス流入部（第２の冷却ガス流入部）４１ｂからは、図８の左方から右方に向けた方向（第２方向）に、冷却ガスが流入する。冷却ガス流入部４１ｂから冷却ダクト４０ａに流入した冷却ガスは、分配流路（第２の分配流路）４２ｂに流入する。分配流路４２ｂは、冷却ガス流入部４１ｂに流入した冷却ガスを複数の冷却ガス流出孔（６０ｉ～６０ｐ）の各々に分配する流路である。
　分配流路４２ｂは、４つの円管によって仕切られた４つの冷却ガス流路４２ｂＡ，４２ｂＢ，４２ｂＣ，４２ｂＤを備えるものであり、各冷却ガス流路は互いに独立した流路を形成する。また、分配流路４２ｂは、図６に示す仕切り板６１ａと同様の仕切り板（図示略）を各冷却ガス流路のそれぞれに備える。仕切り板は、各冷却ガス流路（円管）の高さ方向ＨＤの上方に向けて略水平に配置された鉄等の金属素材又は耐熱性素材により形成された板状部材である。
　仕切り板は各冷却ガス流路と溶接により接合されており、接合部分において冷却ガスが漏れないようになっている。各冷却ガス流路（円管）には、２カ所の冷却ガス流出孔が設けられており、各冷却ガス流路に流入した冷却ガスは、２カ所の冷却ガス流出孔から混合ダクト１０に流出する。
　分配流路４２ａと分配流路４２ｂとは、仕切り板６２ａ，６２ｂを介して分離されている。仕切り板６２ａ，６２ｂは、冷却ガス流路（円管）に略水平に配置された鉄等の金属素材又は耐熱性素材により形成された板状部材である。仕切り板６２ａ，６２ｂは冷却ガス流路（円管）の流路を塞ぐよう冷却ダクト４０ａの内周面とそれぞれ溶接により接合されており、接合部分において冷却ガスが漏れないようになっている。なお、仕切り板６２ａ，６２ｂの間には、燃焼ガスによる冷却ダクト４０の熱伸びを考慮して予め隙間が設けられている。
　ここで、冷却ダクト４０が有する冷却ガス流出孔６０の形状について図９～図１１を参照して説明する。図９は、図５に示す冷却ダクト４０ａを構成する冷却ガス流路４２ｂＤの部分拡大図である。図９に示すように、冷却ガス流路４２ｂＤは、中心軸Ｘ１に沿って延びる円形状に形成される流路である。冷却ガス流路４２ｂＤには、冷却ガス流出孔６０ｐが形成されている。図９には冷却ガス流出孔６０ｐを示すが、冷却ガス流出孔６０ａ，６０ｃ，６０ｅ，６０ｇ，６０ｊ，６０ｌ，６０ｎも同様である。
　図９に示すように、冷却ガス流出孔６０ｐは、幅方向ＷＤに直交する平面において、流通方向ＦＤに対して上方側に傾斜した傾斜角度θｄで冷却ガスを混合ダクト１０内に流出させるように形成されている。冷却ガス流出孔６０ｐは冷却ガス流路４２ｂＤの中心軸Ｘ１回りの周方向ＣＤに沿って第１端部Ｐ１から第２端部Ｐ２まで形成されている。傾斜角度θｄは、周方向ＣＤにおいて第１端部Ｐ１および第２端部Ｐ２の中間部Ｐ３を通過する角度である。
　図９において、中心軸Ｘ１と第１端部Ｐ１を通過する直線と流通方向ＦＤとがなす角はθｅ１であり、中心軸Ｘ１と第２端部Ｐ２を通過する直線と流通方向ＦＤとがなす角はθｅ２である。傾斜角度θｄとθｅ１とθｅ２とは、以下の式（２）を満たすように設定される。
　θｄ＝（θｅ１＋θｅ２）／２　　　　　　　　　（２）
　また、θｄは、以下の式（３）の範囲を満たす値となるように設定される。
　４５°＜θｄ＜９０°　　　　　　　　　　　　　（３）
　θｄは、より好ましくは、以下の式（４）の範囲を満たす値となるように設定される。
　４５°＜θｄ≦６０°　　　　　　　　　　　　　（４）
　図１０は、図７に示す冷却ダクト４０ａを構成する冷却ガス流路４２ｂＤの部分拡大図である。図１０に示すように、冷却ガス流路４２ｂＤは、中心軸Ｘ２に沿って延びる円形状に形成される流路である。冷却ガス流路４２ｂＤには、冷却ガス流出孔６０ｏが形成されている。図１０には冷却ガス流出孔６０ｏを示すが、冷却ガス流出孔６０ｂ，６０ｄ，６０ｆ，６０ｈ，６０ｉ，６０ｋ，６０ｍも同様である。
　図１０に示すように、冷却ガス流出孔６０ｏは、幅方向ＷＤに直交する平面において、流通方向ＦＤに対して下方側に傾斜した傾斜角度θｆで冷却ガスを混合ダクト１０内に流出させるように形成されている。冷却ガス流出孔６０ｏは冷却ガス流路４２ｂＤの中心軸Ｘ２回りの周方向ＣＤに沿って第１端部Ｐ４から第２端部Ｐ５まで形成されている。傾斜角度θｆは、周方向ＣＤにおいて第１端部Ｐ４および第２端部Ｐ５の中間部Ｐ６を通過する角度である。
　図１０において、中心軸Ｘ２と第１端部Ｐ４を通過する直線と流通方向ＦＤとがなす角はθｇ１であり、中心軸Ｘ２と第２端部Ｐ５を通過する直線と流通方向ＦＤとがなす角はθｇ２である。傾斜角度θｆとθｇ１とθｇ２とは、以下の式（５）を満たすように設定される。
　θｆ＝（θｇ１＋θｇ２）／２　　　　　　　　　（５）
　また、θｆは、以下の式（６）の範囲を満たす値となるように設定される。
　４５°＜θｆ＜９０°　　　　　　　　　　　　　（６）
　θｆは、より好ましくは、以下の式（７）の範囲を満たす値となるように設定される
　４５°＜θｆ≦６０°　　　　　　　　　　　　　（７）
　図１１は、図９に示す冷却ガス流路４２ｂＤの斜視図である。図１１に示すように、冷却ガス流入部４１ｂから冷却ガス流路４２ｂＤに導かれる冷却ガスは、幅方向ＷＤに沿って冷却ガス流出孔６０ｏおよび冷却ガス流出孔６０ｐに導かれる。幅方向ＷＤにおいて、冷却ガス流出孔６０ｐと冷却ガス流出孔６０ｏとの間に、高さ方向ＨＤの上方側に仕切り板６１ａが配置されている。
　そのため、冷却ガス流路４２ｂＤの上方側を流通する冷却ガスは、仕切り板６１ａに突き当たって冷却ガス流出孔６０ｐから混合ダクト１０へ上方側に向けて流出する。一方、冷却ガス流路４２ｂＤの上方側を流通する冷却ガスは、仕切り板６１ａの下方を通過して冷却ガス流出孔６０ｏから混合ダクト１０へ下方側に向けて流出する。
　以上説明した実施形態に記載の燃焼ガス冷却装置は、例えば以下のように把握される。
　本開示に係る燃焼ガス冷却装置は、燃焼ガスが流入する第１流入部（１０ａ）と、該第１流入部より流入した前記燃焼ガスが流出する第１流出部（１０ｂ）とを備える第１ダクト（１０）と、前記燃焼ガスより低温の冷却ガスを前記第１ダクト内に流出させ、前記燃焼ガスと前記冷却ガスが混合した混合ガスを生成する冷却ダクト（４０）と、前記第１ダクトに接続され前記混合ガスが流入する第２流入部（２０ａ）と、該第２流入部より流入した前記混合ガスが流出する第２流出部（２０ｂ）とを備える第２ダクト（２０）と、を備え、前記第１ダクトは、前記第１流入部から前記第１流出部に向けた各位置における断面積が等しい形状を有し、前記第２ダクトは、前記第２流入部から前記第２流出部に向けて断面積が漸次拡大する形状を有する。
　本開示に係る燃焼ガス冷却装置によれば、第１流入部から第１ダクトに流入する燃焼ガスと、冷却ダクトから第１ダクト内に流出する冷却ガスとが混合し、燃焼ガスよりも低温の混合ガスとなる。第１ダクトは、第１流入部から第１流出部に向けた各位置における断面積が等しい形状を有する。そのため、第１ダクトを断面積が漸次拡大する形状とする場合に比べ、流通方向に沿って直線的に流れる燃焼ガスと冷却ガスとが流通方向に直交する幅報告の各位置で良好に混合し、幅方向の温度分布に偏りが生じることが防止される。
　第１ダクト内で幅方向の温度分布に偏りが生じることなく混合した混合ガスは、第２ダクトの第２流入部へ流入し、断面積が漸次拡大する第２ダクト内で混合が促進され、第２流出部から流出する。このように、本開示に係る燃焼ガス冷却装置によれば、製造コストを増大させることなく触媒部が所望の性能を発揮することができる。
　本開示に係る燃焼ガス冷却装置において、前記冷却ダクトは、前記冷却ガスが流入する冷却ガス流入部（４１ａ，４１ｂ）と、前記冷却ガス流入部より流入した前記冷却ガスを前記第１ダクト内に流出させる複数の冷却ガス流出部（６０ａ～６０ｐ）と、前記燃焼ガスの流通方向と交差する幅方向（ＷＤ）に沿って延びるとともに前記冷却ガス流入部から前記冷却ガス流出部へ前記冷却ガスを導く冷却ガス流路（４１ａ，４１ｂ）と、を有し、前記冷却ガス流出部は、前記幅方向に直交する平面において、前記流通方向に対して４５度より大きくかつ９０度より小さい傾斜角度で前記冷却ガスを前記第１ダクト内に流出させるように形成されている構成が好ましい。
　本構成に係る燃焼ガス冷却装置によれば、冷却ガスを第１ダクト内に流出させる複数の冷却ガス流出部が、幅方向に直交する平面において、流通方向に対して４５度より大きい傾斜角度で冷却ガスを第１ダクト内に流出させる。そのため、４５度以下の傾斜角度とする場合に比べ、燃焼ガスの流通方向と冷却ガスの流出方向とがなす角度が十分に大きくなり、燃焼ガスと冷却ガスとの混合を十分に促進させることができる。
　また、本構成に係る燃焼ガス冷却装置によれば、冷却ガスを第１ダクト内に流出させる複数の冷却ガス流出部が、幅方向に直交する平面において、流通方向に対して９０度より小さい傾斜角度で冷却ガスを第１ダクト内に流出させる。そのため、９０度以上の傾斜角度とする場合に比べ、燃焼ガスが冷却ガス流出部に流入する不具合を抑制することができる。
　上記構成の燃焼ガス冷却装置において、前記傾斜角度は、６０度以下である態様が好ましい。
　流通方向に対する冷却ガスの流出方向の傾斜角度を６０度以下とすることにより、燃焼ガスが冷却ガス流出部に流入する不具合をより確実に抑制することができる。
　上記構成の燃焼ガス冷却装置において、前記冷却ダクトは、前記幅方向に沿って延びるとともに前記幅方向に直交する断面が円形状であり、前記冷却ガス流出部は、前記幅方向に沿って所定長さを有する開口孔であり、前記開口孔は、前記冷却ダクトの中心軸回りの周方向に沿って第１端部（Ｐ１）から第２端部（Ｐ２）まで形成されており、前記傾斜角度は、前記周方向において前記第１端部および前記第２端部の中間部（Ｐ３）を通過する角度である態様が好ましい。
　本態様の燃焼ガス冷却装置によれば、幅方向に直交する断面が円形状の冷却ダクトに設けられた開口孔から第１ダクト内へ冷却ガスを流出させて燃焼ガスと混合させることができる。開口孔から第１ダクト内へ流出する冷却ガスの流出方向は、開口孔の周方向の第１端部および第２端部の中間部を通過する方向となり、この方向と燃焼ガスの流通方向とがなす角度が前述した傾斜角度となる。
　本開示に係る燃焼ガス冷却装置は、燃焼ガスが流通する第１ダクトと、前記燃焼ガスより低温の冷却ガスを前記第１ダクト内に流出させ、前記燃焼ガスと前記冷却ガスが混合した混合ガスを生成する冷却ダクトと、を備え、前記冷却ダクトは、前記冷却ガスが流入する冷却ガス流入部と、前記冷却ガス流入部より流入した前記冷却ガスを前記第１ダクト内に流出させる複数の冷却ガス流出部と、前記燃焼ガスの流通方向と交差する幅方向に沿って延びるとともに前記冷却ガス流入部から前記冷却ガス流出部へ前記冷却ガスを導く冷却ガス流路と、を有し、前記冷却ガス流出部は、前記幅方向に直交する平面において、前記流通方向に対して４５度より大きくかつ９０度より小さい傾斜角度で前記冷却ガスを前記第１ダクト内に流出させるように形成されている。
　本開示に係る燃焼ガス冷却装置によれば、第１流入部から第１ダクトに流入する燃焼ガスと、冷却ダクトから第１ダクト内に流出する冷却ガスとが混合し、燃焼ガスよりも低温の混合ガスとなる。冷却ガスを第１ダクト内に流出させる複数の冷却ガス流出部が、幅方向に直交する平面において、流通方向に対して４５度より大きい傾斜角度で冷却ガスを第１ダクト内に流出させる。そのため、４５度以下の傾斜角度とする場合に比べ、燃焼ガスの流通方向と冷却ガスの流出方向とがなす角度が十分に大きくなり、燃焼ガスと冷却ガスとの混合を十分に促進させることができる。
　また、本開示に係る燃焼ガス冷却装置によれば、冷却ガスを第１ダクト内に流出させる複数の冷却ガス流出部が、幅方向に直交する平面において、流通方向に対して９０度より小さい傾斜角度で冷却ガスを第１ダクト内に流出させる。そのため、９０度以上の傾斜角度とする場合に比べ、燃焼ガスが冷却ガス流出部に流入する不具合を抑制することができる。
　上記構成の燃焼ガス冷却装置において、前記傾斜角度は、６０度以下である態様が好ましい。
　流通方向に対する冷却ガスの流出方向の傾斜角度を６０度以下とすることにより、燃焼ガスが冷却ガス流出部に流入する不具合をより確実に抑制することができる。
　上記構成の燃焼ガス冷却装置において、前記冷却ダクトは、前記幅方向に沿って延びるとともに前記幅方向に直交する断面が円形状であり、前記冷却ガス流出部は、前記幅方向に沿って所定長さを有する開口孔であり、前記開口孔は、前記冷却ダクトの中心軸回りの周方向に沿って第１端部から第２端部まで形成されており、前記傾斜角度は、前記周方向において前記第１端部および前記第２端部の中間部を通過する角度である態様が好ましい。
　本態様の燃焼ガス冷却装置によれば、幅方向に直交する断面が円形状の冷却ダクトに設けられた開口孔から第１ダクト内へ冷却ガスを流出させて燃焼ガスと混合させることができる。開口孔から第１ダクト内へ流出する冷却ガスの流出方向は、開口孔の周方向の第１端部および第２端部の中間部を通過する方向となり、この方向と燃焼ガスの流通方向とがなす角度が前述した傾斜角度となる。
　本開示に係る燃焼ガス冷却装置においては、前記混合ガスに含まれる窒素酸化物を分解し、該窒素酸化物が分解された前記混合ガスを排出する触媒部を備える構成としてもよい。
　本構成の燃焼ガス冷却装置によれば、製造コストを増大させることなく触媒部が所望の性能を発揮することができる。
１　　　入口ダクト
１０　　混合ダクト（第１ダクト）
１０ａ　流入部
１０ｂ　流出部
２０　　拡大ダクト（第２ダクト）
２０ａ　流入部
２０ｂ　流出部
３０　　触媒部
４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ　冷却ダクト
４１ａ，４１ｂ　冷却ガス流入部
４２ａ，４２ｂ　分配流路
４２ａＡ，４２ａＢ，４２ａＣ，４２ａＤ，４２ｂＡ，４２ｂＢ，４２ｂＣ，４２ｂＤ　冷却ガス流路
６０　　冷却ガス流出孔
６１ａ，６２ａ，６２ｂ　仕切り板
１００　脱硝装置（燃焼ガス冷却装置）
ＣＤ　　周方向
ＦＤ　　流通方向
ＨＤ　　高さ方向
Ｐ１，Ｐ４　第１端部
Ｐ２，Ｐ５　第２端部
Ｐ３，Ｐ６　中間部
ＷＤ　　幅方向
Ｘ１，Ｘ２　中心軸
θｄ，θｆ　傾斜角度
 

Claims (8)

  1. 　燃焼ガスが流入する第１流入部と、該第１流入部より流入した前記燃焼ガスが流出する第１流出部とを備える第１ダクトと、
    　前記燃焼ガスより低温の冷却ガスを前記第１ダクト内に流出させ、前記燃焼ガスと前記冷却ガスが混合した混合ガスを生成する冷却ダクトと、
    　前記第１ダクトに接続され前記混合ガスが流入する第２流入部と、該第２流入部より流入した前記混合ガスが流出する第２流出部とを備える第２ダクトと、を備え、
    　前記第１ダクトは、前記第１流入部から前記第１流出部に向けた各位置における断面積が等しい形状を有し、
    　前記第２ダクトは、前記第２流入部から前記第２流出部に向けて断面積が漸次拡大する形状を有する燃焼ガス冷却装置。
  2. 　前記冷却ダクトは、
    　前記冷却ガスが流入する冷却ガス流入部と、
    　前記冷却ガス流入部より流入した前記冷却ガスを前記第１ダクト内に流出させる複数の冷却ガス流出部と、
    　前記燃焼ガスの流通方向と交差する幅方向に沿って延びるとともに前記冷却ガス流入部から前記冷却ガス流出部へ前記冷却ガスを導く冷却ガス流路と、を有し、
    　前記冷却ガス流出部は、前記幅方向に直交する平面において、前記流通方向に対して４５度より大きくかつ９０度より小さい傾斜角度で前記冷却ガスを前記第１ダクト内に流出させるように形成されている請求項１に記載の燃焼ガス冷却装置。
  3. 　前記傾斜角度は、６０度以下である請求項２に記載の燃焼ガス冷却装置。
  4. 　前記冷却ダクトは、前記幅方向に沿って延びるとともに前記幅方向に直交する断面が円形状であり、
    　前記冷却ガス流出部は、前記幅方向に沿って所定長さを有する開口孔であり、
    　前記開口孔は、前記冷却ダクトの中心軸回りの周方向に沿って第１端部から第２端部まで形成されており、
    　前記傾斜角度は、前記周方向において前記第１端部および前記第２端部の中間部を通過する角度である請求項２または請求項３に記載の燃焼ガス冷却装置。
  5. 　燃焼ガスが流通する第１ダクトと、
    　前記燃焼ガスより低温の冷却ガスを前記第１ダクト内に流出させ、前記燃焼ガスと前記冷却ガスが混合した混合ガスを生成する冷却ダクトと、を備え、
    　前記冷却ダクトは、
    　前記冷却ガスが流入する冷却ガス流入部と、
    　前記冷却ガス流入部より流入した前記冷却ガスを前記第１ダクト内に流出させる複数の冷却ガス流出部と、
    　前記燃焼ガスの流通方向と交差する幅方向に沿って延びるとともに前記冷却ガス流入部から前記冷却ガス流出部へ前記冷却ガスを導く冷却ガス流路と、を有し、
    　前記冷却ガス流出部は、前記幅方向に直交する平面において、前記流通方向に対して４５度より大きくかつ９０度より小さい傾斜角度で前記冷却ガスを前記第１ダクト内に流出させるように形成されている燃焼ガス冷却装置。
  6. 　前記傾斜角度は、６０度以下である請求項５に記載の燃焼ガス冷却装置。
  7. 　前記冷却ダクトは、前記幅方向に沿って延びるとともに前記幅方向に直交する断面が円形状であり、
    　前記冷却ガス流出部は、前記幅方向に沿って所定長さを有する開口孔であり、
    　前記開口孔は、前記冷却ダクトの中心軸回りの周方向に沿って第１端部から第２端部まで形成されており、
    　前記傾斜角度は、前記周方向において前記第１端部および前記第２端部の中間部を通過する角度である請求項５または請求項６に記載の燃焼ガス冷却装置。
  8. 　前記混合ガスに含まれる窒素酸化物を分解し、該窒素酸化物が分解された前記混合ガスを排出する触媒部を備える請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の燃焼ガス冷却装置。
     
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