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为充分利用我国北方农村地区丰富的生物质资源，针对现今农村生物质锅炉氮氧化物排放浓度高的问题，设计一种新型炉膛结构的生物质锅炉以及尿素喷淋脱氮系统，并进行生物质燃烧试验。试验通过改变风道中球阀开度的大小来调节过量空气系数以及一、二次风量的比例，并测量相同重量的生物质颗粒燃料在不同燃烧工况下的氮氧化物排放浓度。试验结果数据分析表明，随着过量空气系数α的增加，氮氧化物折算排放浓度先降低后增加，在α=1.1时达到最小值；增大一、二次风量的比值会导致炉膛内燃烧温度先升高后降低，综合锅炉燃烧效率，在一、二次风量比为6∶4时为最佳燃烧工况，此时氮氧化物排放折算浓度为141.74 mg/m~3。对比燃煤锅炉，此生物质锅炉的硫氧化物排放浓度很低，并且新型结构的生物质锅炉添加尿素溶液后氮氧化物排放量明显减少，具有良好的环境效益。