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随着我国对氮氧化物(NOx)排放标准的提高，燃煤电厂如何减少氮氧化物的排放越来越受到重视。选择性催化还原法(SCR)烟气脱硝技术因其成熟和高效性在国外得到了广泛应用，我国也将该技术作为今后控制氮氧化物排放技术的主要发展方向。因此SCR烟气脱硝装置设计将是我们关心的一个热点问题。
本文以某电厂600MW机组为研究对象，设计了SCR系统，并利用FLUENT软件，对SCR从入口烟道到反应器出口进行了数值模拟计算。达到了优化SCR系统浓度场、速度场和除灰效果的目的。本文主要工作包括五部分：
①通过文献调研及分析，提出课题主要研究内容及研究方法，同时详细介绍了SCR技术的原理及工艺流程；
②结合实际工程情况，根据锅炉省煤器出口烟气参数，按照脱硝效率90％设计了SCR反应器和涡流喷氨混合装置；
③用涡流喷氨混合装置代替工程上最常用的喷氨格栅，设计6中不同的喷氨装置布置方案，在三种锅炉负荷工况下，对6种方案的NH3浓度场进行数值模拟计算并分析模拟结果。三种工况下，方案4第一层催化剂截面NH3/NOx的不均匀系数均为最低且小于5%的工程要求。因此，方案4始终为最佳布置，NH3与烟气的混合效果不依赖与锅炉负荷的变化；
④在喷氨装置最佳布置方案的条件下，通过在反应器中设置导流板对系统速度场进行了优化，使系统第一层催化剂入口速度偏差小于15%，压降小于1000Pa;
⑤研究了烟道及反应器内飞灰颗粒分布和不同粒径颗粒的运动特性，为入口烟道和反应器出口烟道设置了灰斗，计算结果表明灰斗中的颗粒浓度明显高于烟气飞灰平均浓度，证明了其除灰作用。
通过本课题的数值模拟研究，为SCR系统及喷氨装置的设计及进一步开发提供基础数据和设计指导。