中國報告大廳網訊,生物質鍋爐作為清潔能源利用的重要設備,近年來市場規模呈現快速增長態勢。此外,歐洲、北美等地區憑藉技術積累和環保法規的倒逼,市場規模持續擴大,形成以工業供熱、發電為核心的應用場景。以下是2025年生物質鍋爐市場規模分析。
全球對可再生能源需求的持續攀升,以及各國政府環保政策的推動。在能源轉型的大背景下,生物質鍋爐作為一種利用可再生生物質能源的設備,能夠有效減少對傳統化石燃料的依賴,降低碳排放,符合全球可持續發展的趨勢,因此受到了廣泛關注和投資。
隨著先進氣化技術和智能化控制系統的逐步成熟,生物質鍋爐的效率和可靠性將進一步提升,從而推動市場滲透率的增長。2024年全球生物質鍋爐市場銷售額達到了6.59億美元,《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》預計2031年將達到8.85億美元,2025-2031年複合增長率為4.3%。
一方面,全球各國對可再生能源的支持力度不斷加大,出台了一系列補貼、稅收優惠和配額制度等政策,將進一步推動生物質鍋爐市場增長。另一方面,技術的不斷創新也將提升生物質鍋爐的能效和競爭力,降低運營成本。此外,隨著環保意識的提高,越來越多的企業和個人開始選擇生物質鍋爐,市場需求將進一步擴大。
未來生物質鍋爐市場規模的擴張潛力,取決於技術創新與產業協同的深度融合。當前行業正加速向高效化、智能化方向演進,例如通過優化燃燒技術提升熱效率,結合熱能回收系統降低污染物排放,以及利用物聯網實現遠程監控和自動化運維。同時,生物質鍋爐與太陽能、風能等可再生能源的互補應用成為趨勢,通過多能源協同系統提升能源利用效率。
這種鍋爐適用於中小型供熱項目,具有操作簡便、維護方便等特點,因此在工業和民用領域都得到了大量應用。在應用領域方面,工業領域是生物質鍋爐的主要需求方,尤其在熱電聯產、供熱供暖等方面發揮著重要作用。同時,隨著農村和偏遠地區對清潔能源的需求增加,生物質鍋爐在這些地區也得到了推廣應用,利用當地的農作物秸稈、木材廢料等生物質資源作為燃料,為當地提供清潔、便捷的供熱服務。
總體而言,在能源轉型的大背景下,生物質鍋爐市場有望保持穩健增長,特別是在工業園區能源替代和區域供熱系統改造等領域將迎來爆發式發展。同時,商業建築和區域供熱系統也在逐步採用生物質鍋爐技術,以減少碳排放並降低運營成本。
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 。
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。
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。
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。
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。
對新型脫硝噴嘴進行了霧化測試和工程應用驗證。
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。
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。
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。
在當前能源轉型的大背景下,生物質能作為一種可儲存再生的清潔能源,備受關注。生物質鍋爐憑藉其環保優勢,在工業領域的應用愈發廣泛。2025年,生物質鍋爐行業的競爭也日益激烈,各企業都在努力提升產品性能,優化設備選型,以占據市場優勢。在此情形下,深入了解生物質鍋爐的特點和燃燒設備選型要點,顯得尤為重要。
生物質鍋爐主要有層燃鍋爐和循環流化床鍋爐兩種爐型。《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,這兩種爐型技術都較為成熟,在國內外均有大量的運行實例。層燃鍋爐歷史更為悠久,小型生物質鍋爐在近十幾年發展迅猛,積累了豐富的運行經驗,市場占有率相對較高。
從鍋爐負荷適應性來看,層燃鍋爐表現出色,能夠在 10% - 110% 額定負荷下正常運行;循環流化床鍋爐雖能適應 30% - 110% 的額定負荷,但當負荷率低於 30% 時,就無法保證鍋爐的穩燃和床層的流化,導致無法正常運行。
在燃料預處理要求方面,層燃鍋爐對燃料預處理要求不高,而循環流化床鍋爐則需要對燃料進行嚴格的預處理,一般要求粒度≤10mm,需進行破碎篩分等處理。
連續運行時間上,層燃鍋爐輔助設備少、操作簡單、運行穩定、故障率低、設備維修率低;循環流化床鍋爐結構複雜,輔機設備多,爐內沸騰燃燒導致磨損嚴重,故障率高於層燃鍋爐。
造價方面,層燃生物質鍋爐整體系統更為簡單,綜合造價低於生物質循環流化床鍋爐。循環流化床鍋爐雖在複雜燃料適應性和尾氣原始排放上有優勢,但建設和運行成本較高。綜合考慮,在工業鍋爐範疇內小於 60t/h 的生物質鍋爐,層燃鍋爐性價比更高。
生物質層燃鍋爐的燃燒設備主要包括水冷振動爐排、往復式爐排、鏈條爐排等。
水冷振動爐排鍋爐技術源自丹麥,其爐排由平台、振動源、振動裝置等組成,爐排水冷壁為全膜式壁結構,膜式壁上的小孔可供應燃燒所需氧氣。該爐排能避免因灰熔點低產生的結焦問題,對燃料水分、熱值波動有一定適應能力,燃燒充分、效率高、負荷調節範圍大。不過,它也存在爐排與水冷壁之間密封不嚴易漏料、高溫排渣困難、污染物排放較高、易磨損等缺點。
往復爐排分為傾斜式和水平式,爐排面由活動和固定爐排片交替擺放,通過電動機驅動偏心輪帶動活動爐排片往復運動,使燃料緩慢移動並與空氣充分接觸燃燒。它燃料適應性強,尤其適合易結焦和水分較高的生物質燃料,爐排片耐高溫和腐蝕性能較好。但缺點是爐排片頭部需更好的材料,成本較高,液壓系統價格也相對較高,運行時噪音較大。
鏈條爐排有鱗片式、鏈帶式、橫樑式三種結構形式。鱗片式爐排爐排面由多根平行鏈條組成,爐排片疊壓成魚鱗狀,運行時爐排片能自動翻轉,使灰渣掉落,冷卻效果好,漏料少,但結構複雜、金屬耗量多、整體剛性不強、爐排片易跑偏脫落或卡住。鏈帶式爐排屬於輕型爐排,金屬耗量低、結構簡單、安全耐用、操作便捷,但爐排片不易更換,主動爐排片易折斷,爐排間隙大易漏料,不太適合層燃生物質鍋爐。橫樑式爐排爐排片裝在橫樑上,結構剛性強、爐排面平整、布風均勻、不易跑風漏料,但結構笨重、材料成本高、製造和安裝要求高。通常,鱗片式推薦用於≤40t/h 的鍋爐,大於 40t/h 的鍋爐推薦使用橫樑式爐排。
生物質鍋爐層燃設備的選型需要綜合考慮燃料特性。當生物質燃料的收到基水分 <30%,且燃料結渣性 Rz≤1.5 時,推薦考慮鏈條爐排;若燃料結渣性 Rz>1.5,則考慮往復爐排或水冷爐排。當燃料的收到基水分 > 30% 時,推薦選擇往復爐排。
從經濟性角度看,鏈條爐排設備造價最低,水冷振動爐排造價最高。對於常規生物質燃料,如生物質顆粒、生物質壓塊等,若燃料熱值較高,水分和品質較好,燃燒設備選擇順序為鏈條爐排、往復爐排;若燃料水份高於 30%,熱值低於 2600kcal/kg,燃燒設備選擇順序為往復爐排、鏈條爐排。水冷振動爐排由於價格因素,一般在 100t/h 以上次高壓等類型的工業鍋爐中應用較多,普通工業鍋爐採用較少。
在2025年競爭激烈的生物質鍋爐行業中,生物質鍋爐的選型至關重要。不同爐型和燃燒設備各有優劣,層燃鍋爐在負荷適應性、燃料要求、造價和運行成本等方面具有綜合優勢,適合小於 60t/h 的工業鍋爐。而在層燃設備的選擇上,需要依據燃料的水分、灰分、結渣性等特性以及經濟性因素來綜合判斷。只有合理選擇生物質鍋爐的爐型和燃燒設備,才能提高鍋爐的燃燒熱效率,確保鍋爐良好運行,在市場競爭中脫穎而出,推動生物質鍋爐行業的可持續發展。