2025年生物質鍋爐產業布局分析：脫硝技術革新助力生物質鍋爐行業發展

  在全球積極推動 「碳中和」 目標的當下，生物質能源憑藉其可再生、低碳排放等優勢，在能源領域的地位愈發重要。生物質鍋爐作為生物質能源高效利用的關鍵設備，其產業布局也在不斷優化與拓展。據相關數據顯示，2025年，生物質鍋爐在工業供熱、區域供暖等領域的應用範圍持續擴大，市場規模有望進一步增長。在這樣的發展態勢下，脫硝技術成為生物質鍋爐實現高效清潔運行的關鍵環節，其中脫硝噴嘴的性能對脫硝效果有著至關重要的影響 。

  一、生物質鍋爐脫硝現狀與問題

  生物質鍋爐在減少碳排放方面發揮著重要作用，但隨著環保標準日益嚴格，其氮氧化物排放問題亟待解決。當前，脫硝技術中選擇性催化還原(SCR)應用較為廣泛。《2025-2030年中國生物質鍋爐行業市場分析及發展前景預測報告》指出，在 SCR 系統里，脫硝噴嘴作為還原劑的源頭，其性能直接關乎氨氣生成速率，進而影響 SCR 系統的脫硝率。研究表明，噴霧霧化效果能對轉化效率產生約 10% 的影響。

  然而，現有生物質鍋爐脫硝存在諸多難題。一方面，生物質鍋爐噸位通常較大，排氣煙道較粗，而市面上多數噴槍噴霧擴散角較窄，一般僅為 15° - 20°，難以滿足大口徑排煙管中氨氣均勻分布的要求。單根噴槍要實現均勻混合，需要較長的混合距離，這不僅造成煙道空間浪費，還增加了成本，且在實際應用中空間也可能受限。另一方面，若採用多支噴槍來提高均勻性，又會導致成本、安裝和維護工作量大幅增加。同時，現有噴嘴還面臨冷卻、防堵塞以及耐高溫、抗腐蝕等問題。目前市場上的空氣霧化噴嘴多適用於大型鍋爐，價格昂貴，面向中小型生物質鍋爐的產品較少。

  二、新型脫硝噴嘴設計原理

  為解決上述問題，研發出新型搖擺型空氣霧化噴嘴。該噴嘴在設計上有兩大創新點。

  (一)隔熱設計

  採用同軸管中管結構，利用高壓空氣的吹散作用，使液體以較高速度噴出並霧化成更細液滴。與傳統空氣霧化噴嘴不同的是，在噴射管外部增設隔熱套，形成 「隔熱層 + 空氣」 雙層隔熱結構，且隔熱空氣量可通過減壓閥與節流閥調節。此外，在接近出口處增加小孔，讓部分高壓空氣預先混合，實現 「噴口內 + 噴口外」 二次霧化，有效保證了噴嘴的霧化功能。

  (二)搖擺機構設計

  新型脫硝噴槍將傳統往復機構與噴嘴相結合，實現徑向搖擺。通過這種設計，可在短距離內實現氨均勻分布，滿足不同管徑排煙管的脫硝需求。產品能夠根據不同的煙氣流量和噴槍噴射量，實時調節噴霧擴散角和擺動頻率，噴霧錐角可達 15° - 60°。改進後的噴嘴霧化貫穿距較短，霧化錐角較大，霧炬飽滿，霧化液滴沿徑向分布均勻，顯著改善了霧化質量。

  三、新型脫硝噴嘴性能驗證

  對新型脫硝噴嘴進行了霧化測試和工程應用驗證。

  (一)霧化測試

  利用 DP - 02 噴霧粒度分析儀對產品進行霧滴測量。考慮到 32.5% 尿素水溶液與純淨水在密度和黏度上物性相近(室溫下 32.5% 尿素水溶液密度約為 1090kg/m³，黏度為 1.4mPa・S，純淨水密度 1000 - 1000kg/m³，黏度 1mPa・S)，試驗採用純淨水作為霧化測試介質。

  從不同流量下的霧化參數曲線來看，隨著流量增大，特徵粒徑逐步增大。在 1000 - 7500mL/h 的噴射量下，特徵粒徑主要集中在 25 - 30μm，其中 29μm 的粒徑數最多，60% 的液滴直徑在 30μm 以下，這充分表明該噴嘴霧化效果良好，能滿足噴射要求。

  (二)工程應用驗證

  該產品已在實際生物質鍋爐項目中得到應用。在某鍋爐項目煙氣脫硝中，在發動機 50% - 100% 負荷範圍內進行現場測量，數據顯示脫硝率均達到 99% 以上，滿足工程設計指標，且已累計運行 2000h 無故障，證明了產品在實際應用中的可靠性和高效性。

  四、新型脫硝噴嘴優勢與產業影響

  新型脫硝噴嘴相比傳統產品具有顯著優勢。在性能方面，其噴霧錐角大，能在短距離內實現氨均勻分布，有效提高了脫硝率，比普通噴槍高出將近 5%。在成本方面，售價為 2000 - 3500 元，約為品牌產品的一半，整體性價比高。若將驅動電機升級為伺服電機，還可遠程動態調節，根據不同的煙氣流量和噴槍噴射量實時調節噴霧擴散角和擺動頻率，進一步提升使用的便利性和靈活性。

  從產業角度來看，新型脫硝噴嘴的出現，為生物質鍋爐產業發展注入了新動力。它解決了長期以來脫硝過程中的關鍵難題，有助於推動生物質鍋爐在更廣泛領域的應用，促進生物質鍋爐產業朝著高效、清潔、可持續的方向發展。

  隨著 「碳中和」 目標的持續推進，生物質鍋爐作為重要的低碳能源設備，其產業發展前景廣闊。而新型脫硝噴嘴的研發與應用，為生物質鍋爐實現超低排放提供了有力支持。通過優化設計和性能驗證，這種新型噴嘴在霧化效果、脫硝率和性價比等方面展現出明顯優勢，有效解決了現有脫硝噴嘴存在的問題。未來，隨著技術的不斷升級，如驅動電機升級為伺服電機實現遠程動態調節，將進一步提升其性能和應用範圍。新型脫硝噴嘴有望在生物質鍋爐產業中得到更廣泛應用，推動整個產業向綠色、高效方向邁進，助力實現全球 「碳中和」 目標。

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