新型家用生物质锅炉尿素脱氮设计研究

针对现今农村家用生物质锅炉氮氧化物排放较高的问题,设计了沙漏型炉膛结构以及尿素喷淋脱氮系统,并通过搭建锅炉实验台进行燃烧实验。选用三种生物质成型燃料颗粒进行试验研究,通过测量其氮氧化物的排放浓度、烟气氧含量和炉膛燃烧温度,结合氮氧化物生成的机理,详细分析了喷淋尿素溶液的位置、所喷淋尿素溶液的质量分数和生物质燃料的种类对氮氧化物排放浓度的影响。结果表明:生物质燃料的氮氧化物主要由锅炉的二次燃烧区域产生,因此在二次燃烧区喷淋尿素溶液可以更好地脱除燃烧生成的氮氧化物;随着喷淋尿素溶液质量分数的升高,氮氧化物排放浓度呈现先降低后增高的趋势,当尿素溶液质量分数为9.96%时,锅炉氮氧化物排放浓度最低;不同生物质燃料燃烧时氮氧化物的生成量会随着燃料本身的氮元素含量变化而变化,但是计算其基准氧含量折算浓度时也要综合考虑烟气氧含量。