当前对大气造成污染的氮氧化合物,主要来自于我们在生产生活过程中的煤炭燃烧。近些年,随着我国对于环境保护的愈发重视,对严重危害人民群众健康和环境的NOx,不断提高其排放标准,这也引起了国内研究人员和企业对于如何高效地减少氮氧化合物排放的研发关注。凭借较为成熟的技术、高达90%的脱硝率等优势,选择性催化还原(SCR)烟气脱硝技术,成为众多火电厂烟气减排的首选。本文针对江苏科行环保科技公司为江苏兴化热电责任有限公司所提供的SCR烟气脱硝技术,按照热电公司要求,对SCR脱硝反应器及其配套的主要设备进行了设计。通过对该技术的理论学习和专业设计技术软件的学习使用,计算出了SCR脱硝反应器主体及其配套设备的技术参数,确定了设计方案。对反应器的导流板进行了优化设计,就导流板对SCR烟气流场的影响进行了数值模拟研究,提高了烟气在关键区域的流速均匀分布。主要研究内容和优化研究成果如下:(1)按照国家对热电厂的污染物排放标准规定、相关技术规范和公司技术质量要求,确定了反应器及配套设备的设计参数,完成了结构设计,并运用Solid Works软件对其进行了三维的建模。(2)通过FLUENT软件,对SCR脱硝反应器简化模型进行了烟气流场的数值模拟。通过对空腔模型和初步设计模型的数值模拟,了解了反应器内的烟气流场特征,确定了导流板优化设计的思路。通过多方案的模拟和优化,先确定了反应器入口烟道内的导流板布置方式,使得喷氨格栅出口截面处的速度相对偏差满足小于15%的要求;其次确定了反应器入口处的导流板布置方式,达到了首层催化剂入口截面处的速度相对偏差小于15%的要求,确定了两套较为合理的导流板布置方案,实现了流场的优化。最后通过对系统的压力特性分析,确定了最终的导流板优化设计方案。(3)通过FLUENT软件的拉格朗日单向随机模型对不同粒径的飞灰颗粒运动轨迹进行了追踪,研究了颗粒直径大小和粒子罗氏(Rosin-Rammler)分布对运动轨迹的影响,根据颗粒运动轨迹特性和首层催化剂入口颗粒浓度分布,确定了吹灰器的布置,为灰斗位置的布置提供了依据,保证催化剂活性和设备的安全运行。