MARPOL公约附则VI对船舶柴油机NOx排放限制日益严格。SCR处理技术因其不改变柴油机本体结构、脱硝效率高、经济性好、适用温度范围广，成为船用柴油机极具前景的NOx排放处理方法之一。本文利用BOOST和FIRE仿真软件，针对某船用柴油机SCR系统建立了仿真模型，并开展了仿真分析，包括：SCR反应器的结构设计优化、各工况下的性能分析以及整机匹配性能分析等。首先，通过台架实验测得该柴油机在E3和D2模式下各工况点的排气参数，并以额定工况排气参数确定SCR反应器的基本参数。通过BOOST软件，建立一维SCR反应器模型，仿真分析不同反应条件和结构尺寸对反应器性能的影响。然后，通过响应面优化分析方法，对SCR反应器进行结构参数优化，优化结果为：反应器的横截面积为0.069m2，长度0.974m、载体孔密度140/in2、载体壁厚0.15mm、涂层厚度0.01mm。其次，利用FIRE软件，建立SCR反应器三维模型。通过对反应器扩张管内部三维流场分析可得：扩张管锥角为90o时，反应器内催化剂载体的NH3分布面积达到最大，并且反应器压降最低。在90o扩张管锥角下，建立不同工况下的SCR反应器模型仿真分析可得：在低负荷工况下，由于排气温度、排气流量较低，催化剂活性受到影响，相比中高负荷，SCR反应速率下降，NOx转化效率降低，NH3滑移量随之升高。最后，通过BOOST软件建立了带有SCR反应器的整机模型，仿真分析了SCR反应器对柴油机动力性和经济性的影响。结果表明，经结构优化后的SCR反应器，在各工况点下对柴油机功率的降低和油耗率的增加幅度均在原机功率和油耗率的5%以内，这说明设计的SCR反应器各项参数基本满足该柴油机的匹配要求。