选择性催化还原（SCR）技术是目前已被证明有效的脱硝技术,但在应用过程中需要根据烟气温度、成分等具体特点确定SCR工艺及其反应装置结构参数,以保证脱硝效率。石膏板生产过程中采用沸腾炉煅烧生石膏,产生的热烟气需要进行脱硝处理,由于烟气温度高于催化剂工作温度,实际工程中采取掺入冷风降温的方式达到催化剂工作温度,如何设计冷风掺入方式以保证反应器内物理场的均匀性,是石膏板厂尾气脱硝技术应用的关键。本文针对企业的3000万m²/年石膏板生产线SCR脱硝系统,对其设计方案进行评价,并通过调整工艺参数等方式对系统内物理场进行优化,指导该石膏板生产线的SCR工艺设计和运行优化,具有重要的实用价值。根据工厂提供的工程图纸和标定数据,运用ANSYS Fluent等计算流体力学软件,对SCR脱硝系统进行了模型建立和数值模拟,分别以速度相对标准偏差、NH₃浓度相对标准偏差和温度的上偏差、下偏差表征物理场的均匀程度,探究了系统内各参数的变化规律。针对初始方案中存在的不足,分别从管道形状、喷氨方式、导流设备等方面改善流场均匀性,提出三种优化方案。通过对冷风汇入的位置和角度、导流板的形状或数量、弯道的处理等方面进行参数优化,获得了比较理想的SCR系统方案。研究结果表明,三种优化方案均可在不同程度上提升物理场均匀程度,并可通过调控实现满足催化剂工作温度的烟气温度。螺旋吹入冷风加剧了烟气的混合,插入喷风管喷风提高了流体换热效率,合理添加导流板是更简单有效的优化手段,加入整流栅格有效地改善了速度场的不均匀程度。当冷风入口与喷氨系统间距为2m、冷风汇入角度为55°、布置4片扇叶状导流板、圆管道转角半径为1.0m、反应塔上方布置6块导流板时,流场的均匀程度最好。本研究得到的初步成果指导了企业石膏板生产线SCR系统的工艺设计,提出的优化方案应用于实际工程。