倪海波，梁 平，刘学炎，李泽清，葛栋杰

（浙江天蓝环保技术股份有限公司，杭州 311202）

SNCR（选择性非催化还原法）是指无催化剂的作用下，在适合脱硝反应的“温度窗口”内喷入还原剂将烟气中的NOx还原为氮气和水。低温情况下，反应速度很慢，造成大量的氨逃逸；高温情况下，氨氧化生成附加的NOx。研究发现，还原剂喷入的合理温度区域为850～1 100℃。

SNCR中的化学反应属于快速反应，其制约因素主要是混合状况[1]。烟道内的温度梯度对还原剂射流和混合情况有较大影响。

本文以Fluent软件为平台，通过适当的简化，对循环流化床锅炉中SNCR系统喷射的液滴与烟气的混合情况进行数值模拟。基于模拟的温度场和速度场分布，笔者提出设计方案，并根据模拟结果分析有无热源条件下烟道温度场对混合的影响。

1 物理模型

研究对象为1 100 t/h的循环流化床，烟气量1 000 000 Nm3/h。SNCR系统布置在炉膛出口烟道上，烟道出口截面1 785 mm×7 800 mm，网格数282万。

图1 物理模型

由于本文只模拟混合，不考虑化学反应，为了计算简便，忽略烟气组分的影响，将烟气简化为空气，模拟液滴与空气的混合效果。本文研究对象是炉膛出口烟道，简化辐射传热和炉膛内的燃烧过程，炉膛下部设置体热源，将烟气加热到炉膛出口烟温，从而简化计算。

2 数学模型

2.1 湍流模型

本文对烟气流态的模拟采用RNG k-ε双方程模型。该模型相对于标准k-ε模型，在ε方程中加了一个条件，有效改善了模型的精度，并且考虑了湍流的漩涡，对于有旋流的模拟比标准k-ε模型更精确。……