一种稻壳燃烧炉及燃烧系统的制作方法

本实用新型属于机械设备技术领域，涉及一种用于生产二氧化硅的燃烧炉及燃烧系统，具体地说，涉及一种用于生产二氧化硅的稻壳燃烧炉及燃烧系统。

背景技术：

稻谷或其它农作物的谷壳是农作物精加工后留下的废弃物，随着农业科学的不断进步，稻谷产量越来越高，每年有大量稻谷壳或稻谷杆产生，将稻谷壳或稻谷杆直接遗弃既会对环境造成破坏，也是资源的浪费。为解决这一问题，国内外研究人员对稻谷壳的综合利用进行了广泛研究，但目前利用途径依然有限，一般仅用作饲料、育苗培土，或作为初级燃料，经济效益不显著，在工艺和环境污染上尚存在一些问题。

稻壳中富含二氧化硅，主要分布在稻壳的外表内层，颗粒大小约为50nm左右，主要是以生物矿化方式、无定形状态存在，在稻壳中占的质量分数为3％-22％，二氧化硅是一种重要的无机化工产品，可广泛应用于橡胶、涂料、塑料等领域，如果能将稻壳作为原料制备二氧化硅材料，不仅可以充分利用稻壳这种农业垃圾，减少环境污染，还使其成为了一种可再生资源，具有重要的经济价值。

以稻壳为原料制取二氧化硅，可通过液相沉淀法或燃烧法进行，其中液相沉淀法存在污染严重、产品粒度大的问题，传统燃烧设备存在进气不均匀、燃烧不充分，生产效率低的问题。

技术实现要素：

为此，本实用新型正是要解决上述技术问题，从而提出一种生产效率高、燃烧充分的稻壳燃烧炉及燃烧系统。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：

本实用新型提供一种稻壳燃烧炉，其包括：燃烧炉体，所述燃烧炉体顶部设置有风机和升降烟管，底部设置有点火机构，所述燃烧炉体内部设置有料筒，所述料筒顶部设置有集烟罩，所述升降烟管与所述集烟罩连接。

作为优选，所述料筒内设置有至少一根导气管，所述导气管沿所述料筒轴向设置，顶端与所述集烟罩连通。

作为优选，所述料筒底部还设置有导气罩，所述导气罩设置于所述点火机构下方，所述导气罩与一进风管连通。

作为优选，所述料筒包括上段料筒和下段料筒，所述上段料筒与所述下段料筒连接，所述下段料筒筒壁分布有筒壁通孔；所述料筒还包括底板，所述底板上分布有底板通孔，所述底板与所述下段料筒可拆卸连接。

作为优选，所述料筒顶部设置有用于安装导气管的安装支架，所述导气管顶端安装于所述安装支架，底端为自由端。

作为优选，所述导气管管壁分布有导气管通孔；所述集烟罩与所述料筒之间设置有密封圈。

作为优选，还包括测温机构，所述测温机构一端深入所述料筒内部设置；所述燃烧炉体外壁还设置有控制单元。

作为优选，还包括上下料机构，所述上下料机构用于取送所述料筒。

作为优选，所述点火机构为酒精点火槽或加热棒。

作为优选，包括至少两台所述的燃烧炉，各燃烧炉的升降烟管连通。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

(1)本实用新型所述的稻壳燃烧炉，其包括燃烧炉体，所述燃烧炉体顶部设置有风机和升降烟管，底部设置有点火机构，所述燃烧炉体内部设置有料筒，所述料筒顶部设置有集烟罩，所述升降烟管与所述集烟罩连接。升降烟管可带动集烟罩上下运动，炉内稻壳点燃时，集烟罩盖紧于所述料筒顶部，提高了料筒的密封性，风机提供对气体的抽吸力，排气效率高，进而提高了稻壳的燃烧效率和燃烧充分程度，缩短了制取二氧化硅的时间。燃烧结束后，可控制升降烟管带动集烟罩上升，与料筒分离，从而将料筒以及料筒内的物料取出，该燃烧炉易取放物料，进一步提高了二氧化硅生产效率。

(2)本实用新型所述的稻壳燃烧炉，所述料筒内设置有至少一根导气管，所述导气管沿所述料筒轴向设置，顶端与所述集烟罩连通。导气管与集烟罩连通，提高了吸力穿透深度，使得稻壳可充分快速燃烧。

(3)本实用新型所述的稻壳燃烧炉，所述料筒底部还设置有导气罩，所述导气罩设置于所述点火机构下方，所述导气罩与一进风管连通。导气罩用于使外部气源从料筒底部中心对称上升，防止了燃烧不均匀。

(4)本实用新型所述的稻壳燃烧系统，包括至少两个所述稻壳燃烧炉，每个稻壳燃烧炉独立进气，各燃烧炉的升降烟道连通，即实现了统一排气的效果，与传统燃烧装置多个燃烧炉统一进气统一排气相比，进气均匀，从而燃烧充分，燃烧加工效率高。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中

图1是本实用新型实施例所述的稻壳燃烧炉的内部结构示意图；

图2是本实用新型实施例所述的稻壳燃烧炉的外部结构示意图；

图3是本实用新型实施例所述的稻壳燃烧炉的侧视图；

图4是本实用新型实施例所述的稻壳燃烧炉中料筒的内部示意图；

图5是本实用新型实施例所述的稻壳燃耗炉与上下料机构的示意图。

图中附图标记表示为：1-燃烧炉体；2-风机；3-升降烟管；301-气缸；302-烟管；4-料筒；5-集烟罩；6-炉门；7-控制单元；8-悬挂支架；9-导气管；10-安装支架；11-底板；12-支撑轨；13-导气罩；14-进风管；15-电加热棒；16-测温机构；17-车体；18-后车门；19-推拉杆。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供一种稻壳燃烧炉，其用于燃烧稻壳制备二氧化硅，所述稻壳燃烧炉如图1-3所示，其包括：燃烧炉体1，所述燃烧炉体1为长方体外壳，顶部设置有一风机2和升降烟管3，底部设置有点火机构，所述燃耗炉体1内设置有用于盛装稻壳物料的料筒4，所述料筒4顶部设置有集烟罩5，所述集烟罩5与所述升降烟管3固定连接，且所述升降烟管3与所述集烟罩5连通，所述集烟罩5为倒置的漏斗状结构。具体地，所述升降烟管3包括一气缸301和一烟管302，所述气缸301用于驱动所述烟管302上下运动并带动所述集烟罩5上下运动，所述集烟罩5与料筒4之间设置有一密封圈，当集烟罩5下降至料筒4顶部时，二者结合紧密，当风机2启动时，提高了对料筒4内部的抽吸力。

所述燃烧炉体1的一侧设置有一用于取放料筒4的炉门6，所述燃烧炉体1外壁还设置有侧壁保温板，一个侧壁保温板的外部设置有控制单元7，本实施例中，所述控制单元7设置于与炉门6相邻的燃烧炉体侧壁，所述控制单元为plc控制箱，所述控制箱正面设有一触控屏，顶部设置有报警灯，燃烧炉异常时，报警灯发出报警信号，plc控制箱用于控制和显示温度检测、进气排气、点火控制、自动流程控制等，触控屏显示的信息包括各部件状态图标、温度、转速、气压等参数，以及手动、自动模式切换选择，工艺参数设定画面：温控目标值设定(随时间多组)、风阀开度参数(与温差关联)、风机转速、监测参数合理范围设定，以及报警画面：报警状态显示、故障诊断提示、报警接触按钮、报警履历记录显示。如图3所示，所述控制单元内通过一悬挂支架8挂接于所述燃烧炉体1外部。

为提高料筒内的气体流动性，所述料筒内设置有导气管9，本实施例中，所述导气管9为5根，其安装于料筒顶部的安装支架10，所述安装支架10为沿所述料筒顶面径向设置的十字形支架(如图4所示)，两根支架相互垂直设置，本实施例所述的5根导气管9的排布方式为：一根导气管9设置于两根支架的交点处，为中心导气管，其余四根导气管两两对称设置于中心导气管的两侧。为提高导气管9的安装稳定性，料筒4内中部也设置有十字形安装支架。所述导气管9的管壁上分布有直径为2mm的导气管通孔，所述导气管9顶端和中部连接于所述安装支架9，底端为悬空自由端。

所述料筒4包括靠近所述集烟罩5的上段料筒和与所述上段料筒连接的下段料筒，所述下段料筒的筒壁分布有直径为2mm的筒壁通孔，所述料筒4底部设置有可拆卸式底板11，所述底板11上分布有直径为2mm的底板通孔，所述底板11可从燃烧炉体1的炉门6处抽出，所述底板11面积大于料筒4的底面积，且一端为与料筒4外周适配的圆弧形、另一端为矩形。

为进一步提高料筒内气流的均匀性，所述下段料筒靠近所述炉门6的一侧外部设置有一挡板，所述挡板的截面图形为半圆形，所述挡板与下段料筒之间具有15mm的空隙，所述挡板与料筒4之间的空隙与燃烧炉体1后壁与料筒4之间的距离相同，从而使得料筒4前后气流均匀，风机2产生抽力由底板、下段料筒和导气管9上升至上段料筒和集烟罩5，气流可快速穿透整个料筒4。

所述燃烧炉体1内底部，所述料筒下方设置有与炉门4垂直设置(炉门4关闭时)的支撑轨12，支撑轨12起到支撑和为料筒4进出燃耗炉体1导向的作用，所述支撑轨12与所述料筒4之间还设置有一支撑板。

所述料筒4下方还设置有一导气罩13，所述导气罩13为漏斗形结构，其底部连接于一进风管14的一端，所述进风管14的另一端设置于所述燃烧炉体1外部，所述进风管的进风口处设置有用于调节气流大小的进风阀。

本实施例中，所述点火机构优选为电加热棒15，所述料筒和燃烧炉体1对应的位置设置开设有可供电加热棒15进出的孔位，且所述电加热棒15优选为2根，所述电加热棒深入料筒后，两根加热棒对称设置于料筒中心两侧。

为实时监测料筒内的燃烧温度，还包括测温机构16，所述测温机构16为测温杆，所述测温杆与所述控制单元信号连接，所述测温杆一端深入所述料筒内部设置，本实施例中，所述测温杆优选为3根，分别设置于所述料筒上部、中部和下部，检测三个不同位置的温度，对应地，所述燃烧炉体1和料筒4的相应位置开设有可供测温杆进出的孔位。

所述升降烟管3上端开设有左右两个接口，一个接口连接于所述风机2，另一个接口连接有一负压表，升降烟管3顶部设置有一用于对气缸隔热的水碗。所述风机2为高压耐热型，最高可工作于300℃，1.5kw，最大负压17kpa，最大流量192立方米/小时(3.2m³/min)。

更进一步地，为灵活输运料筒，还包括上下料机构，请参阅图5，所述上下料机构为一送料车，所述送料车包括长方体车体17，所述车体17内具有可容纳所述料筒4的空间，所述车体17与所述炉门4相对的一侧设置有前车门，所述车体内底面与所述支撑轨12的高度相同，与所述前车门相对的车体侧面下方设置有后车门18，所述下段料筒设置有一把手，当需要将料筒由燃烧炉体1内取出时，将送料车停放于炉门侧，开启前车门和后车门18，通过一推拉杆19拉住料筒4上的把手从而将料筒4拉至送料车内。为使燃烧炉与送料车精准对位，燃烧炉体1底部设置有对位块，所述送料车前门侧对应设置有对位卡槽，取送料筒时，对位块卡合于对位卡槽中实现精准定位，防止了送料车偏转。

另外，所述送料车顶部设置有顶板，所述顶板与车体可拆卸式连接，拆除顶板后可向料筒内装填稻壳物料，所述料筒内顶部还设置有吊耳，在送料车内将料筒吊起后可将料筒底板11抽出，实现卸料。

实施例2

本实施例提供一种稻壳燃烧炉，其结构与实施例1基本相同，不同之处在于所述点火机构为酒精点火槽，所述酒精点火槽设置于所述料筒下方，所述酒精点火槽可容纳4块固体酒精块，点燃酒精块后火焰可通过料筒底部的底板孔引燃料筒内的稻壳物料。

实施例3

本实施例提供一种稻壳燃烧系统，其包括多个所述稻壳燃烧炉，各稻壳燃烧炉的升降管道相互连通，实现了个燃烧炉独立进气、统一排气的效果，防止了统一进气稻壳燃烧不均匀的问题，缩短了燃烧时间、提高了二氧化硅生产效率。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。