氮氧化物是主要的大气污染物之一,我国氮氧化物的治理需要从电力行业着手。氮氧化物排放的控制技术主要包括低氮燃烧技术和烟气脱硝技术。烟气脱硝技术中的选择性非催化还原法,简称SNCR,比较适合循环流化床锅炉,国内外开始有实际工程应用,但是针对循环流化床锅炉SNCR脱硝技术的理论研究较少。本文的主要目的是利用FLUENT数值模拟软件对循环流化床锅炉SNCR脱硝技术进行研究,并针对某台130t/h循环流化床锅炉设计一套可行的SNCR脱硝系统。首先对该锅炉进行了SNCR脱硝物料平衡计算和热损耗分析,从而获得了还原剂、稀释水和雾化空气用量等关键参数,并验证了进行SNCR脱硝的可行性。采用FLUENT软件对一种应用于SNCR系统中的气力式雾化喷嘴进行数值模拟,包括压缩空气与工质在喷嘴内部混合过程的冷态模拟和喷嘴出口射流破碎和雾化的冷态模拟,给出了气液压力对喷嘴流量特性和雾化效果的影响规律,模拟结果与实验结果比较吻合。在物料平衡计算结果的基础上,借助FLUENT软件对比分析了六种喷嘴布置方式的还原剂在分离器中的分布情况,从而确定了相对合理的布置方式。然后选择合适的SNCR化学反应机理通过FLUENT软件分析了反应温度、还原剂用量、喷嘴布置方式、喷射参数、氧量和循环灰对脱硝效果的影响。结果表明,随着温度的提高,脱硝效率先增加后降低,在925℃左右达到最大值,而氨逃逸持续降低。增加还原剂用量,能够扩大温度窗口,但是会增加氨逃逸。喷射参数对脱硝效果的影响不大。提高烟气含氧量能使反应的温度窗口向低温方向移动,减小氨逃逸,但是会降低脱硝效率。考虑循环灰后,最佳反应温度降低到900℃左右,脱硝效率增大并且氨逃逸量显著减少。最后根据设计要求并结合该锅炉实际情况设计了一套氨水SNCR脱硝系统,该系统由氨水储存系统、清水储存系统、混合加压系统、喷射雾化系统、废液处理系统和自动控制系统六个子系统组成。