CN111051777B - 稻壳燃烧装置、谷物干燥系统 - Google Patents

Abstract

一种稻壳燃烧装置，具备:燃烧室，其用于燃烧稻壳；燃烧板，其设置在燃烧室内，其表面可承载待烧的稻壳，并且具有贯穿表面与背面之间的多个孔；空气供给部，其用于使空气从燃烧板的背面通过燃烧板的多个孔并且供给到燃烧室的内部；稻壳导入部，其用于将稻壳导入至燃烧板上；耙子，其设置在燃烧板上；驱动部，其旋转地驱动燃烧板和耙中的至少一个；以及排出部，其设置在燃烧板的外方，用于排出稻壳，耙子具备：轴部，其自燃烧板的表面垂直延伸，支撑部，其由轴部支撑，并且沿着燃烧板的表面延伸；第一耙部，其由支撑部支撑，用于使在燃烧板上燃烧后的稻壳的灰烬移动到燃烧板的外方；第二耙部，用于将自稻壳导入部导入的稻壳移动到第一耙部使灰烬进行了移动的位置；第三耙部，用于在燃烧板上接触经第二耙部移动后的稻壳；以及第四耙部，用于将由第一耙部排出至燃烧板外方的灰烬移动到排出部。

Description

稻壳燃烧装置、谷物干燥系统

技术领域

本发明涉及一种稻壳燃烧装置、谷物干燥系统。

背景技术

在用于干燥谷物的谷物干燥系统中，已知有燃烧例如稻壳等的生物质燃料来作为供给干燥用热源的燃烧装置的燃料的技术。关于这种稻壳燃烧装置的技术，已知有一种谷粒干燥设备，其能够有效活用在生物质燃烧炉中生成的生物质燃烧热风的热能(例如，参照专利文献1)。

专利文献1的谷粒干燥设备具有:生物质燃烧炉，其基于生物质燃料的燃烧热和从外部吸进来的外部空气生成热风；以及循环式谷粒干燥机，其备有谷粒干燥部，并且在生物质燃烧炉生成的热风经由热风供给配管供给到谷粒干燥部。

[专利文献1]日本国际公开第2013/057838号

然而，在稻壳燃烧装置中，当燃烧温度高或燃烧时间长时，可能会在燃烧稻壳之后的灰烬中含有结晶二氧化硅，或是在排气中含有煤灰。因此，在稻壳燃烧装置中，为了抑制灰烬中的结晶二氧化硅或排气中的煤灰以减轻对健康的影响和环境负担，需要适当地管理燃烧温度和燃烧时间。在IARC(国际癌症研究机构)中，结晶二氧化硅被归类为一级致癌物(证明对人类致癌的化学物质、混合物、环境)。因此，希望在作业环境上能抑制结晶二氧化硅的生成。

在此，虽然纯二氧化硅的结晶开始温度为1400℃，但稻壳的情况是会依据其与所含有的杂质的关系，从800℃开始生成方石英、鳞石英、石英等结晶二氧化硅。因此，在传统的熏炭制造装置中，会如阴燃般将燃烧温度保持在400℃左右的低温制造出熏炭。所述方法的燃烧温度未达二氧化硅结晶化的温度，因此不会产生二氧化硅的结晶化。但是，在此方法中，稻壳长时间处于不完全燃烧的状态，导致黑烟和一氧化碳等未燃气体的产生，对环境造成很大的负担。此外，由于燃烧温度为低温，因此难以使用燃烧热的能量。

另一方面，也有研究结果显示，即使在900℃的高温下，只要适当地将稻壳的燃烧时间控制在较短的燃烧时间内，就不会生成结晶二氧化硅。在所述方法中，稻壳中所含有的烃的挥发会发生在比二氧化硅的结晶化低温的条件下，而其作用机制就是利用了烃的挥发总是会先发生的这一事实。在此方法中，燃烧气体比前者干净，并且由于燃烧热为高温，因此具有易于利用能量的优点。但相反的，必须将稻壳的燃烧进展过程控制在一定范围内，以便使稻壳中的烃含量气化，并且在发生二氧化硅的结晶化之前中断燃烧反应。

此外，在将稻壳燃烧装置视为燃烧机器的情况下，希望能获得能量的范围越宽越好，而发生热量的时间变动则越小越好。因此，希望能配合作为燃料的稻壳的供给量，稳定地实现最佳的燃烧。

发明内容

本发明的目的在于提供一种技术以及利用所述技术的谷物干燥系统，所述技术是通过在稻壳燃烧装置中进行稻壳的燃烧控制，以使稻壳中的碳含量气化，并且在二氧化硅的结晶化产生前完成燃烧反应，兼具有效利用稻壳燃烧的热量以及减少对健康的影响和环境负担的效果。

本发明的稻壳燃烧装置系具备:燃烧室，其用于燃烧稻壳；燃烧板，其设置在燃烧室内，其表面可承载待烧的稻壳，并且具有贯穿表面与背面之间的多个孔；空气供给部，其用于使空气从燃烧板的背面通过燃烧板的多个孔并且供给到燃烧室的内部；稻壳导入部，其用于将稻壳导入至燃烧板上；耙子，其设置在燃烧板上；驱动部，其旋转地驱动燃烧板和耙子中的至少一个；以及排出部，其设置在燃烧板的外方，用于排出稻壳，耙子具备：轴部，其自燃烧板的表面垂直延伸，支撑部，其由轴部支撑，并且沿着燃烧板的表面延伸；第一耙部，其由支撑部支撑，用于使在燃烧板上燃烧后的稻壳的灰烬移动到燃烧板的外方；第二耙部，其由支撑部支撑，用于将自稻壳导入部导入的稻壳移动到第一耙部使灰烬进行了移动的位置；第三耙部，其由支撑部支撑，用于在燃烧板上接触经第二耙部移动后的稻壳；以及第四耙部，其由支撑部支撑，用于将由第一耙部排出至燃烧板外方的灰烬移动到排出部。

此外，本发明的谷物干燥系统，系具备:稻壳燃烧装置，其燃烧稻壳并且进行热交换以产生暖风；谷物干燥机，其通过稻壳燃烧装置所产生的暖风来干燥谷物；以及导管，其用于将稻壳燃烧装置所产生的暖风送到谷物干燥机，稻壳燃烧装置为上述稻壳燃烧装置。

发明效果

根据本发明，能够通过在稻壳燃烧装置中进行稻壳的燃烧控制，以使稻壳中的碳含量气化，并且在二氧化硅的结晶化产生前完成燃烧反应，兼具有效利用稻壳燃烧的热量以及减少对健康的影响和环境负担的效果。

附图说明

图1为设置了本发明的实施形态的稻壳燃烧装置的谷物干燥系统的示意构造图。

图2为稻壳燃烧装置的正视图。

图3为稻壳燃烧装置的内部构造示意图。

图4为稻壳燃烧装置的内部构造俯视图。

图5为耙子的正视图。

图6为耙子的俯视图。

图7为稻壳导入后的燃烧板周边的示意图。

图8为稻壳导入后的燃烧板周边的俯视图。

图9为第一耙部移动稻壳的灰烬时的燃烧板周边的俯视图。

图10为第二耙部移动稻壳时的燃烧板周边的俯视图。

图11为第三耙部搅拌稻壳时的燃烧板周边的俯视图。

图12为第四耙部排出稻壳的灰烬时的燃烧板周边的俯视图。

图13为第四耙部排出稻壳的灰烬时的燃烧板周边的示意图。

图14为实施例中的燃烧灰烬的组成表。

图15为参考例(传统机器)和实施例中的燃烧灰烬的成分表。

图16为参考例(传统机器)和实施例中的燃烧灰烬样品中的可溶性硅酸(S-SiO₂)的比例表。

具体实施方式

以下，根据附图对本发明的实施形态进行说明。

[谷物干燥系统的结构]

图1为设置了本发明的实施形态的稻壳燃烧装置的谷物干燥系统1的示意构造图。如图1所示，谷物干燥系统1具备稻壳燃烧装置10、稻壳供给装置20、谷物干燥机30、暖风供给导管40、送风机50、燃烧空气风扇60、排气风扇70以及排气烟囱80。在本实施形态中，将说明利用本发明的稻壳燃烧装置产生的热量进行谷物干燥的例子。须注意的是，本发明的稻壳燃烧装置产生的热量也可以用于谷物干燥以外的用途，例如用于暖气等。

稻壳燃烧装置10是用于使谷物，例如米的外皮，即稻壳燃烧以进行稻壳的热交换的装置。稻壳燃烧装置10将燃烧稻壳所产生的热量提供给谷物干燥机30等的供热对象。关于稻壳燃烧装置10的详细内容如后所述。

稻壳供给装置20是在稻壳燃烧装置10的运转中供给稻壳的装置。稻壳供给装置20具有用于储藏稻壳的料斗、从料斗向稻壳燃烧装置10运送稻壳的螺杆等供给路径、以及供给至料斗的动力。

谷物干燥机30是利用稻壳燃烧装置10所产生的热量来干燥米等谷物的装置。在图1中显示了两台谷物干燥机30，但是在本发明中，谷物干燥机30的数量不以此为限制。

暖风供给导管40是将由稻壳燃烧装置10所产生的热量加热的暖风送到谷物干燥机30的导管。暖风供给导管40由与送到谷物干燥机30的暖风温度相对应的材料、以及与供应量相对应的尺寸所形成。

送风机50安装在稻壳燃烧装置10的侧面。由送风机50送入的空气穿过外装体11与燃烧室14之间，从暖风供给口13排出。送风机50向设置在稻壳燃烧装置10上部的热交换器送入空气。送入热交换器的空气与在稻壳燃烧装置10中产生的热量进行热交换，变成暖风并送入谷物干燥机30。燃烧空气风扇60从外部送入稻壳燃烧装置10燃烧稻壳所需的空气。燃烧空气风扇60通过控制送往稻壳燃烧装置10的空气量来控制稻壳燃烧装置10的燃烧状态。

排气风扇70设置在从稻壳燃烧装置10的上部延伸的排气烟囱80的前端。排气风扇70将稻壳燃烧装置10的燃烧室内的燃烧气体引导到上述热交换器并排气。排气风扇70使上述燃烧室内为负压，使得排气不会泄漏到排气烟囱80以外的空气流路。排气风扇70通过控制排气的空气量，也就是控制转数，来使暖风供给口13能够输出任意设定温度的暖风。

须注意的是，在谷物干燥系统1中，稻壳供给装置20和送风机50的构造不以上述示例为限，可以使用各种形态的构造。

[稻壳燃烧装置的结构]

接下来，将说明稻壳燃烧装置10的结构的示例。

图2为稻壳燃烧装置10的正视图。图2是从与图1中的暖风供给导管40的延伸方向相对向的方向来观察稻壳燃烧装置10的图。以下针对稻壳燃烧装置10，以与暖风供给导管40的延伸方向相对向的方向为正面来进行说明。如图2所示，稻壳燃烧装置10具备外装体11、稻壳导入部12、以及暖风供给口13。稻壳燃烧装置10用于燃烧例如稻壳等的生物质燃料来加热空气。

外装体11形成稻壳燃烧装置10的外形。外装体11由用于分隔装置内部和外部的面板111、以及用于保持构件并确定装置的外形形状的框架112所构成，用以容纳稻壳燃烧装置10的构件，例如后述的燃烧室等。

稻壳导入部12是用于将自稻壳供给装置20供给的稻壳供给到燃烧室内部的部件。

暖风供给口13是用于将已进行热交换的暖风送出至暖风供给导管40的开口。暖风供给口13与暖风供给导管40连通。

图3是稻壳燃烧装置10的内部构造示意图。如图3所示，稻壳燃烧装置10在外装体11的内部具有燃烧室14、驱动部17、排出部18以及空气供给部19。

燃烧室14构成燃烧稻壳的空间。燃烧室14由能够承受稻壳燃烧的材料所形成。燃烧室14在用于燃烧稻壳的空间中设置有燃烧板15和耙子16。

燃烧板15设置在燃烧室14的内部。燃烧板15的表面例如是平面，可以在其上承载待烧的稻壳。

图4为稻壳燃烧装置10的燃烧板15周边的平面图。如图4所示，燃烧板15可根据耙子16的形状及其操作范围在俯视下形成为例如圆形。燃烧板15由燃烧台151和燃烧板本体152所构成。燃烧台151由面板111支撑，燃烧台151形成为圆筒状。燃烧台151的上部承载有燃烧板本体152。燃烧台151使燃烧板本体152的高度高于燃烧室14的底面。

燃烧板本体152由耐热陶瓷板等的耐热材料所形成，以将在高温下燃烧的稻壳承载于其表面上。形成燃烧板本体152的上述陶瓷板，可以是由一块板形成整个燃烧板本体152，也可以是由多块并排的板所形成。燃烧板本体152为陶瓷制的冲孔金属状的板材，具有贯穿表面与背面之间的多个孔。空气可以由这些孔通过燃烧板本体152的前面和背面之间。

须注意的是，燃烧板本体152不限于上述陶瓷制的冲孔金属状，可以是例如具有透气性的陶瓷制的多孔板材，也可以是除了陶瓷之外能够耐高温的材料。此外，燃烧板本体152的平面形状不限于如上所述的圆形形状。

通过设置在面板111上的燃烧台151和燃烧板本体152，在燃烧板15的内部形成了空气室153。从燃烧空气风扇60供给的空气经由空气供给部19填充到空气室153中。空气室153内的空气通过燃烧板本体152的孔并且向上(燃烧板本体152的表面方向)排出。

稻壳导入部12的前端部分位于燃烧板15中心附近的上方。因此，稻壳导入部12能够将稻壳导入到燃烧板15的中心附近之上。稻壳导入部12能够相对于设定温度提供所需量(例如7～60kg/h)的稻壳。稻壳的投入量可在例如稻壳燃烧装置10启动时或运转时任意决定。

稻壳导入部12可连续投入稻壳。例如，当稻壳投入量为60kg/h时，则将会在60分钟内每分钟投入1kg的稻壳。在稻壳导入部12中，例如可在稻壳导入部12的根部设置螺旋输送机(未图示)等可每小时连续投入稻壳的机器。稻壳导入部12通过控制螺旋输送机的转速来控制稻壳的投入量。稻壳燃烧装置10可通过调节耙子16的转速和稻壳的投入量，来控制稻壳的燃烧温度和燃烧时间。

耙子16设置在燃烧板15上。耙子16具备轴部161、支撑部162、第一耙部163、第二耙部164、164b、第三耙部165、以及第四耙部166、167。

图5为耙子16的正视图。此外，图6为耙子16的俯视图。如图5和图6所示，耙子16的轴部161大致位于燃烧板15的中心。支撑部162以与轴部161呈直角或大致直角的方式安装。轴部161安装在支撑部162的中点附近。支撑部162的长度比燃烧板本体152的直径长。耙子16形成为支撑部162的长度比轴部161的长度长的大致T字状。

通过如上所述的形状，耙子16如图3和图4所示在安装于稻壳燃烧装置10的状态下，轴部161从燃烧板15的燃烧板本体152的表面垂直地延伸，并且支撑部162沿着燃烧板本体152的表面延伸。

第一耙部163的长边方向的一端设置于在轴部161的延伸方向上从支撑部162延伸出来的第一支撑部件163a的端部，并且第一支撑部件163a大致呈柱状。第一耙部163是大致呈矩形的板材。当耙子16安装到燃烧板15时，第一耙部163的长边与燃烧板本体152大致平行。因此，第一耙部163和第一支撑部件163a形成为大致L字形。

第二耙部164是大致呈矩形的板材。当耙子16安装到燃烧板15时，第二耙部164的长边与燃烧板本体152大致平行。第二耙部164由在轴部161的延伸方向上从支撑部162延伸出来的第二支撑部件164a的端部支撑，并且第二支撑部件164a大致呈柱状。第二耙部164b是大致呈矩形的板材。当耙子16安装到燃烧板15时，第二耙部164b的长边与燃烧板本体152大致平行。第二耙部164b的一端从轴部161垂直延伸出去，另一端由第二支撑部件164a支撑。须注意的是，第二耙部164b也可由圆形棒材形成。

第三耙部165可例如是圆形棒材。第三耙部165也可为方形棒材。当耙子16安装于燃烧板15时，第三耙部165的与燃烧板本体152大致平行。第三耙部165由在轴部161的延伸方向上从支撑部162延伸出来的第三支撑部件165a的端部以及轴部161支撑，并且第三支撑部件165a大致呈柱状。

第四耙部166是大致呈矩形的板材。当耙子16安装到燃烧板15时，第四耙部166的长边与燃烧台151大致平行。第四耙部166设置于在轴部161的延伸方向上从支撑部162的一端延伸的第四支撑部件166a上。

第四耙部167是大致呈矩形的板材。当耙子16安装到燃烧板15时，第四耙部167的长边与燃烧台151大致平行。第四耙部167设置于在轴部161的延伸方向上从支撑部162的另一端延伸的第五支撑部件167a上。

轴部161从支撑部162向外延伸的方向，是向着当耙子16安装到燃烧板15时燃烧板本体152所在的方向。第一耙部163、第二耙部164、164b、第三耙部165和第四耙部166、167由金属板材等的硬质耐热部件所形成。第一耙部163、第二耙部164、164b、第三耙部165和第四耙部166、167的形状不限于如上所述形状的材料。

在耙子16安装到稻壳燃烧装置10的状态下，第一耙部163、第二耙部164、164b和第三耙部165设置在其长边方向的面大致平行地面对燃烧板本体152的位置上。第一耙部163、第二耙部164和第三耙部165在稻壳燃烧装置10运转时接触燃烧板本体152上的稻壳和灰烬。第一耙部163和第三耙部165安装在其最下端部不与燃烧板本体152的上表面接触、也就是可残留预定厚度灰烬的位置上。在此，假设要送入燃烧室14内部的空气量是由含有灰烬的燃烧板本体152的透气性来决定，则第一耙部163及第三耙部165的安装位置优选是将耙子16的最下端部与燃烧板本体152的上表面之间的间隔设定为例如2～5cm左右，以使灰烬的高度成为适当值(例如1～5cm)。

相较于第一耙部163和第三耙部165，第二耙部164与支撑部162在垂直方向(短边方向)上的距离短了例如10mm左右。因此，当耙子16安装到稻壳燃烧装置10时，相较于第一耙部163和第三耙部165，第二耙部164与燃烧板本体152之间的间隔较大。而相较于第二耙部164，第二耙部164b与支撑部162在垂直方向(短边方向)上的距离短了例如10mm左右。因此，当耙子16安装到稻壳燃烧装置10时，相较于第二耙部164，第二耙部164b与燃烧板本体152之间的间隔较大。

在耙子16安装到稻壳燃烧装置10的状态下，第四耙部166、167设置在面对燃烧台151的位置上。因此，在稻壳燃烧装置10运转时，第四耙部166、167与从燃烧板本体152落到燃烧台151的上表面的灰烬接触。

在耙子16中，从轴部161观察靠近轴部161的各个端部的位置，是按照第三耙部165、第二耙部164、第一耙部163和第四耙部166、167的顺序配置。

从面对轴部161的延伸方向的方向(图6的方向)观察，第一耙部163以支撑部162为起点与支撑部162呈角度θ1安装。在此，角度θ1朝向耙子16的旋转方向例如向前倾斜45°。从面对轴部161的延伸方向的方向观察，第二耙部164也与第一耙部163同样地以支撑部162为起点，与支撑部162呈角度θ2安装。在此，角度θ2相对于耙子16的旋转方向例如向后倾斜45°。第一耙部163和第二耙部164分别具有以支撑部分162为基准在相反方向上的角度。

从面对轴部161的延伸方向的方向、即俯视观察时，第三耙部165与支撑部162平行地安装。须注意的是，第三耙部165的朝向不限于此，也可以在俯视观察时与支撑部162呈一角度安装。

从面对轴部161的延伸方向的方向观察，第四耙部166、167与支撑部162平行地安装。第四耙部166、167设置在支撑部162的两端部上。为了接触从燃烧板本体152落到燃烧台151的上表面的灰烬，支撑第四耙部166的第四支撑部件166a以及支撑第四耙部167的第五支撑部件167a的从支撑部162开始的长度，比第一耙部163、第二耙部164以及第三耙部165的从支撑部162开始的长度长。第四支撑部件166a以及第五支撑部件167a的长度，比第一耙部163、第二耙部164以及第三耙部165的支撑部件的长度长了相当于燃烧台151高度左右的长度。

如图3所示，驱动部17配置在燃烧板15背面的下方。驱动部17的旋转轴与耙子16的轴部161同轴地设置，并与轴部161连接。驱动部17由电动马达和齿轮等构成，以便以轴部161为中心旋转驱动耙子16。驱动部17使耙子16例如以6秒转一圈的速度旋转，使得如上述构造的耙子16能够使从稻壳导入部12导入到燃烧板15上的稻壳耙子16在燃烧板15旋转几圈的时间内排出。

排出部18设置在燃烧板15的外方。排出部18形成使稻壳排出到稻壳燃烧装置10外部的路径。排出部18是为了将由第四耙部166、167收集到燃烧台151上的灰烬排出到稻壳燃烧装置10的外部而设置的。排出部18配置在第四耙部166、167的移动路线上。排出部18在正视下设置在燃烧台151与燃烧室14之间。排出部18的开口宽度优选与第四耙部166、167的宽度一样宽。须注意的是，排出部18的数量和在俯视下的位置不受本实施形态的限制。

空气供给部19将被图1所示的燃烧空气风扇60吸入的空气吸进稻壳燃烧装置10的内部。空气供给部19经由设置在燃烧板本体152上的孔，从燃烧板15的燃烧板本体152的背面侧将从燃烧空气风扇60吸进来的空气供给到燃烧室14内部。

[稻壳燃烧装置的操作]

接下来，说明稻壳燃烧装置10的操作的示例。在稻壳燃烧装置10中，在开始运转时通过投入煤油等燃料、点火来点燃稻壳。须注意的是，在开始运转时点燃稻壳的方法并无特别限制。

图7为稻壳C导入后的燃烧板15周边的示意图。图8为稻壳C导入后的燃烧板15周边的俯视图。如图7和图8所示，在燃烧板15的燃烧板本体152的表面上堆积着被导入到燃烧室14内部的稻壳灰烬A。在稻壳燃烧装置10中，稻壳C从稻壳导入部12投入到燃烧板15的中央附近的表面。在此例中，耙子16沿图8所示的箭头R的方向(逆时针)旋转。

图9为第一耙部163移动稻壳C的灰烬时的燃烧板15周边的俯视图。如上所述，从面对轴部161的延伸方向的方向观察，第一耙部163以支撑部162为起点与支撑部162呈角度θ1安装。如图9所示，第一耙部163设置成具有朝向旋转方向向前倾斜的角度θ1，使得在燃烧板15上燃烧的灰烬A中堆积到预定厚度以上的一部份灰烬A1被推出并移动到燃烧板15的外方，即往燃烧台151的方向移动。由于第一耙部163是大致呈矩形的板材，因此适合用于推挤及移动灰烬A1。相较于第二耙部164，第一耙部163在安装到稻壳燃烧装置10时与燃烧板本体152之间的间隔较小(安装位置较低)，以便推挤灰烬A1。在第一耙部163移动灰烬A1之后，形成凹部H。当耙子16连续旋转时，第一耙部163刮掉燃烧板本体152上的灰烬A并将其排出。另外，第一耙部163通过耙子16的旋转连续接触灰烬A，具有在燃烧板本体152上搅拌灰烬A的作用。

图10为第二耙部164移动稻壳C时的燃烧板15周边的俯视图。如上所述，从面对轴部161的延伸方向的方向观察，第二耙部164以支撑部162为起点与支撑部162呈角度θ2安装。如图10所示，第二耙部164设置成具有相对于旋转方向向后倾斜的角度θ2，使得从稻壳导入部12导入的稻壳C移动到第一耙部163移动旋转方向前方的灰烬A1后包含形成有凹部H处的位置。由于第二耙部164是大致呈矩形的板材，所以适合用于推挤稻壳C并使其移动。另外，第二耙部164通过耙子16的旋转连续接触灰烬A，具有在燃烧板本体152上搅拌灰烬A的作用。

第二耙部164b将投入到燃烧板本体152的中央附近的稻壳C推出到位于第二耙部164b外侧的第二耙部164的前侧。第二耙部164b用于使稻壳C在燃烧板本体152上平整化。当稻壳C的供给量较少时，第二耙部164b在燃烧板本体152上搅拌稻壳C。相较于其他耙部，第二耙部164b在安装到稻壳燃烧装置10时与燃烧板本体152之间的间隔较大(安装位置较高)，以便在稻壳C的供应量较大时，减弱推挤在燃烧板本体152的中心附近的稻壳C的作用。

图11为第三耙部165搅拌稻壳C时的燃烧板15周边的俯视图。如图11所示，第三耙部165接触由第二耙部164移动到凹部H及其附近的稻壳C和灰烬A。第三耙部165通过耙子16的旋转，使稻壳C在燃烧板15上扩散并平整化。此外，第三耙部165通过与稻壳C和灰烬A接触，改变稻壳C和灰烬A在燃烧板本体152上的位置，搅拌被投入到燃烧板本体152的稻壳C、燃烧中的稻壳C以及灰烬A。相较于与其他耙部，第三耙部165在安装到稻壳燃烧装置10时与燃烧板本体152之间的间隔较小(安装位置较低)，以便搅拌稻壳C。另外，由于第三耙部165由圆形棒材材料形成，所以推挤稻壳C的作用较弱。通过第二耙部164搅拌稻壳C和灰烬A，稻壳燃烧装置10可以使稻壳C的燃烧状态良好。

图12为第四耙部166、167排出稻壳的灰烬A2时的燃烧板15周边的俯视图。另外，图13为第四耙部166、167排出稻壳的灰烬A2时的燃烧板15周边的示意图。如上所述，第四耙部166、167在宽度方向上安装在燃烧板本体152的外侧，在高度方向上安装在比燃烧板本体152更靠近燃烧台151表面的位置上。如图12和图13所示，第四耙部166、167通过第一耙部163将排出到燃烧板本体152外方的灰烬A2移动到排出部18。移动到排出部18的灰烬A2被排出到稻壳燃烧装置10的外部。

除了使如上述方式构成的耙子16以任意的转速旋转之外，如上所述，通过控制使稻壳导入部12的稻壳投入量(螺旋输送机的转速)与耙子16的转速同步，稻壳燃烧装置10能够控制稻壳停留在燃烧板15上的时间，即稻壳的燃烧时间和堆积量。通过使耙子16以任意的转速旋转，稻壳燃烧装置10能够保持相对于设定温度而供给的所需量(例如7～60kg/h)的稻壳在燃烧板15上具有预定的稻壳堆积量和堆积厚度(1～5cm)。此外，通过设置耙子16，稻壳燃烧装置10能够使燃烧板本体152上的稻壳及灰烬厚度稳定，配合稻壳供给量由燃烧空气风扇60控制燃烧所需的空气供给量和排气风扇70的排气量，能够适当地管理燃烧温度和燃烧时间。须注意的是，燃烧空气风扇60的空气供给量也可以为恒定。

在此，纯二氧化硅的结晶开始温度为1400℃，但稻壳的情况是会依据其与所含有的杂质的关系，从800℃开始生成方石英、鳞石英、石英等结晶二氧化硅。另一方面，也有研究显示，即使在900℃度的高温下，只要适当地将稻壳的燃烧时间控制在较短的燃烧时间内，就不会生成结晶二氧化硅。

因此，为了在稻壳燃烧时不生成结晶二氧化硅而最大限度地有效获得燃烧的热量，需要适当地控制燃烧温度和燃烧时间。

[实施例]

以上述稻壳燃烧装置10的燃烧后的稻壳灰烬样品的分析结果为实施例进行说明。参考例显示了传统稻壳燃烧装置的燃烧后的稻壳灰烬样品的分析结果。在此，以下的灰烬样品是由日本静冈县内一般农民的田地栽培的稻米的稻壳燃烧后所获得的。

图14为实施例中的燃烧灰烬的组成表。图15为参考例(传统机器)和实施例中的燃烧灰烬的成分表。在图15中显示实施例中的稻壳投入量不同的燃烧灰烬(No.1～No.5)的样品、作为参考例的市售熏炭(No.6)、传统机器运转中的燃烧灰烬(No.7)以及运转后的燃烧灰烬(No.7)中分别所含有的结晶二氧化硅、石英、方石英及鳞石英的比例。图16为参考例(传统机器)和实施例中的燃烧灰烬样品中的可溶性硅酸(S-SiO₂)的比例表。在图16中显示实施例中的稻壳投入量不同的燃烧灰烬(No.1～No.5)的样品、作为参考例的市售熏炭(No.6)以及传统机器的燃烧灰烬(No.7)中分别所含有的可溶性硅酸的比例。

根据图14和图15，可知在稻壳燃烧装置10的实施例的稻壳燃烧后的灰烬与参考例的灰烬不同，结晶二氧化硅的浓度是在测量极限附近的低值。因此，根据稻壳燃烧装置10，可知扬尘性评价为1.1％的低值，并且灰烬的散射性也很小，因此可以理解其对人体的影响非常小。

另外，根据图14和图16，可知与参考例中的20％～30％的可溶性硅酸的浓度相比，在稻壳燃烧装置10的实施例的稻壳燃烧后的灰烬中的可溶性硅酸的浓度是接近50％的高值。因此，根据稻壳燃烧装置10，可预期能够使用燃烧后的灰烬作为土壤改良剂。

另外，根据图15，可知即使稻壳供给量(8.6～59.6kg/h)有所波动，稻壳燃烧装置10的实施例的稻壳燃烧后的灰烬中的结晶二氧化硅的浓度为小于测量极限的低值。

此外，根据图16，可知即使稻壳的供给量(8.6～56.6kg/h)有所波动，稻壳燃烧装置10的实施例的稻壳燃烧后的灰烬中的可溶性硅酸的浓度仍为接近50％的高值。

如上所述，根据本实施形态的稻壳燃烧装置10，通过适当地管理稻壳的燃烧温度和燃烧时间，可以减少有害物质，并且能够减轻对健康的影响和环境负担。

[其他实施形态]

须注意的是，在上述实施形态中是通过驱动部17使耙子16在燃烧板15的表面上旋转，但是本发明不限于此，例如，耙也可以由轴固定耙并且使燃烧板旋转，以搅拌和移动稻壳。

另外，只要不影响稻壳的燃烧和耙子16对稻壳和灰烬的搅拌或移动，燃烧板15除了平坦的表面以外，也可以具有例如平缓的曲面或有一些凹凸的表面。

另外，第二耙部164和第三耙部165虽然由各别的部件构成，但本发明不限于此。上述的第二耙部164和第三耙部165也可以一体成形，以使其作用通过一个耙部来获得。

须注意的是，设置在耙子16上的第一耙部163、第二耙部164、第三耙部165和第四耙部166、167是由如上所述的作为单个动力轴的轴部161支撑来移动，但本发明不限于此，例如每个耙部的旋转轴也可以个别分开。另外，在本实施形态中，在燃烧板15上的耙子16数量为一个，但也可以设置两到三个。

工业实用性

在上述稻壳燃烧装置中，所获得的热量也可以适用于谷物干燥以外的用途，例如用于暖气等。此外，上述稻壳燃烧装置也可以适用于不利用热量，而利用稻壳的灰烬作为熏炭即土壤调节器的情况。而且，上述稻壳燃烧装置也可以适用于木质颗粒或切成3～5cm长的稻草等的生物质材料。

符号说明

1：谷物干燥系统

10：稻壳燃烧装置

11：外装体

12：稻壳导入部

13：暖风供给口

14：燃烧室

15：燃烧板

16：耙子

17：驱动部

18：排出部

19：空气供给部

20：稻壳供给装置

30：谷物干燥机

40：暖风供给导管

50：送风机

60：燃烧空气风扇

70：排气风扇

80：排气烟囱

111：面板

112：框架

151：燃烧台

152：燃烧板本体

153：空气室

161：轴部

162：支撑部

163：第一耙部

163a：第一支撑部件

164：第二耙部

164a：第二支撑部件

164b：第二耙部

165：第三耙部

165a：第三支撑部件

166：第四耙部

166a：第四支撑部件

167：第四耙部

167a：第五支撑部件

Claims (8)

1.一种稻壳燃烧装置，具备:

燃烧室，其用于燃烧稻壳；

燃烧板，其设置在所述燃烧室内，其表面可承载待烧的所述稻壳，并且具有贯穿所述表面与背面之间的多个孔；

空气供给部，其用于使空气从所述燃烧板的所述背面通过所述燃烧板的所述多个孔并且供给到所述燃烧室的内部；

稻壳导入部，其用于将所述稻壳导入至所述燃烧板上；

耙子，其设置在所述燃烧板上；

驱动部，其旋转地驱动所述燃烧板和所述耙子中的至少一个；以及

排出部，其设置在所述燃烧板的外方，用于排出所述稻壳，

其特征在于，所述耙子具备：

轴部，其自所述燃烧板的所述表面垂直延伸，

支撑部，其由所述轴部支撑，并且沿着所述燃烧板的所述表面延伸；

第一耙部，其由所述支撑部支撑，用于使在所述燃烧板上燃烧后的所述稻壳的灰烬移动到所述燃烧板的外方；

第二耙部，其由所述支撑部支撑，用于将自所述稻壳导入部导入的所述稻壳移动到所述第一耙部使所述灰烬进行了移动的位置；

第三耙部，其由所述支撑部支撑，用于在所述燃烧板上接触经所述第二耙部移动后的所述稻壳；以及

第四耙部，其由所述支撑部支撑，用于将由所述第一耙部排出至所述燃烧板外方的所述灰烬移动到所述排出部。

2.根据权利要求1所述的稻壳燃烧装置，其中，所述耙子是从所述轴部按照所述第三耙部、所述第二耙部、所述第一耙部、所述第四耙部的顺序由所述支撑部所支撑的。

3.根据权利要求1所述的稻壳燃烧装置，其中，垂直方向上从所述支撑部到所述第二耙部的距离小于到所述第一耙部以及所述第三耙部的距离。

4.根据权利要求1所述的稻壳燃烧装置，其中，从与所述轴部平行的方向观察，所述第一耙部以及所述第二耙部安装成相对于所述支撑部具有角度。

5.根据权利要求1所述的稻壳燃烧装置，其中，所述燃烧板为多孔材料。

6.根据权利要求1所述的稻壳燃烧装置，其中，所述空气供给部设置在所述燃烧室的下方。

7.根据权利要求1所述的稻壳燃烧装置，其中，所述耙子的所述轴部与所述燃烧板的在俯视下的中心位于同轴上。

8.一种谷物干燥系统，具备:

稻壳燃烧装置，其燃烧稻壳并且进行热交换以产生暖风；

谷物干燥机，其通过所述稻壳燃烧装置所产生的所述暖风来干燥谷物；以及

导管，其用于将所述稻壳燃烧装置所产生的所述暖风送到所述谷物干燥机，

所述稻壳燃烧装置为权利要求1所述的稻壳燃烧装置。

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