随着世界NOx排放控制的日益严格,选择性非催化还原法(Selective Non-Catalytic Reduction,简称SNCR)技术以其投资成本低、建设周期短等特点,在我国受到广泛关注。本文基于CFD软件平台,对某电厂600MW锅炉内,10%尿素溶液为还原剂的SNCR脱硝反应过程进行了数值模拟。建立了包含还原剂的喷射及其液滴的加热蒸发、还原剂与烟气的湍流混合、热传递等过程的数学模型,与此同时,还在湍流反应流动中合并SNCR化学反应机理进行耦合计算,研究湍流混合限制下,最大负荷、额定负荷、75%负荷以及50%负荷运行工况时,不同还原剂喷射位置对SNCR反应过程的影响。计算结果表明,采用合适的数学模型和计算方法,对炉内SNCR脱硝反应过程的数值模拟是可行并且适用的。本文计算了最大负荷运行工况时,不同氨氮比对SNCR反应的影响规律,并指明氨氮比的选择应同时兼顾考虑脱硝效率与氨漏失的优化统一,适宜该锅炉的氨氮比取值应在1.0~1.5之间;同时,文中对氨氮比为1.0时几种改变喷射位置的工况进行了计算,结果表明,最大负荷运行时,改变的喷射方案可使脱硝效率从原先的26%提升至31.4%,而漏失氨尽管也从6μmol/mol增加到12μmol/mol,但仍在工业应用要求范围内。而通过对额定负荷的几种喷射方案的计算研究则表明,所设计的喷射位置较为理想,脱硝效率为30.5%,漏失氨为18μmol/mol。此外,对氨氮比为1.0时,75%负荷以及50%负荷的运行工况也分别进行了模拟计算,得到各工况相宜的喷射位置,计算结果表明:75%负荷运行工况,SNCR反应整体效果较差,脱硝效率仅有25.2%,而氨的漏失则高达21μmol/mol;50%负荷运行工况计算结果则相对较好,脱硝效率有31.5%,漏失氨为12μmol/mol。