姜 敏 金保昇 周英贵 王晓佳

(东南大学能源热转换及其过程测控教育部重点实验室，南京210096)

燃煤电厂的NOx排放是重要的污染源.针对NOx的排放，目前电站广泛采用的控制方法主要有选择性非催化还原技术(SNCR)和选择性催化还原技术(SCR)等.SNCR 技术相对于SCR 技术，投资和运行成本低.通过在炉膛中喷入还原剂的方法，有利于旧电厂的改造，比较适合中国国情.

但SNCR 技术的还原效果受到多方面的制约，如反应温度、混合程度、还原剂的停留时间、氨氮摩尔比、烟气组分、NOx的初始浓度等［1］.在实验室条件下，能达到80%～90%的还原率，但是由于还原剂与NOx混合不理想等原因，在实际的运行过程中，脱硝率一般不会超过50%.SNCR 过程非常复杂，因实验过程中无法测出炉内的温度场及浓度场，给研究工作带来了很多不便，而数值模拟可以详细地反映出这一过程.Nguyen 等［2－3］以FLUENT 软件为平台，利用简化的还原反应对管式炉中的SNCR 过程进行了模拟，表明数值模拟的方法具有一定的指导性.但由于规模较小，其结果对锅炉实际运行帮助有限.本文在前人研究的基础上，使用FLUENT 软件对大型300 MW 燃煤锅炉进行三维全尺寸模拟，针对燃烧温度、NOx生成及SNCR 过程进行预测，研究尿素溶液喷射位置、喷射速度、雾化粒径以及摩尔比对脱硝效果的影响，确定其最佳运行参数.

1 模型及计算方法

1.1 数学模型

炉膛中的燃烧模拟已较为成熟，采用RNG κ-ε模型预测炉膛内烟气的流动状态，该模型相对于标准κ-ε 模型考虑了旋流的影响……