随着大气污染形势日趋紧张,氮氧化物排放的相关法规也日益严格,实现氮氧化物的超低排放成为燃煤循环流化床锅炉的重要目标。由于流化床锅炉运行负荷变化大、温度波动大,选择性非催化还原脱硝技术（SNCR）受反应温度窗口限制而面临反应速率低、氨逃逸率高等问题,需要深入研究选择性非催化还原反应机理和动力学,以为该技术适应流化床复杂运行工况提供依据。本文首先对流化床烟气SNCR脱硝反应特性进行了深入研究。基于实验和所建的SNCR详细反应机理模型,系统研究了关键操作参数对脱硝反应的影响。结果表明,O₂及添加剂（CH₄、CO、H₂）均可以降低SNCR所需的反应温度;提高氨氮比可以令最佳脱硝效率对应温度显著降低;停留时间的延长在一定范围内可以提高脱硝效率,同时使温度窗口略有降低;水蒸气浓度与NO初始浓度的影响在低温段与高温段具有相反的作用特征;反应压力的提高可降低SNCR所需的反应温度,但同时会令出口NO₂含量上升。然后,本文对添加煤气化合成气的SNCR脱硝反应进行了详细研究。通过实验和合成气参与的SNCR基元反应模拟计算,分别针对氨氮比、反应停留时间及添加剂种类、浓度等影响因素,研究SNCR脱硝反应特性的变化规律。结果表明,合成气的浓度因素与停留时间之间具有较弱的协同作用。在低温段,随着合成气浓度的提高,NO脱除效率及最佳反应温度受停留时间的影响变小;在高温段,停留时间的作用受添加剂浓度影响不大。但合成气添加剂与氨氮比形成较强的协同作用。随着合成气浓度的升高,氨氮比对SNCR反应的影响逐渐加强,达到相同的脱硝效率所需的氨剂可减少。因此,虽然合成气在NOx脱除率方面无法完全替代氨还原剂,但合成气的存在可以在一定范围内加快反应速率,缩短反应停留时间,同时允许适当降低氨氮比,减少氨逃逸。最后,为了能在流化床燃烧综合数值模拟中方便描述SNCR反应过程,本文在前面工作基础上,运用遗传算法,对SNCR总包反应的阿雷尼乌斯系数进行了最优化求解,并对求解值进行分析验证,建立了两个温度段内的SNCR总包反应模型,并针对不同添加剂,确定了温度修正方法。结果表明,所建总包反应模型可以预测添加剂存在下的SNCR反应温度窗口的移动,也能很好地预测SNCR反应结果。