太阳能光热发电可以结合十分经济的储能系统,不仅具有较高的经济可行性,而且可以克服太阳能间隙性的不足,提供持续的能量供应。热化学储能通过可逆的热化学反应进行吸热和放热循环过程,具有能量密度高、能量损失少且储存温度低等优点被广泛研究。而基于氨的热化学储能系统（氨基热化学储能系统）因其无副反应,可在常温下储存,被认为最具应用前景的系统之一。然而,目前我国对氨基热化学储能系统的研究还很少,尤其是针对太阳能氨基热化学储能系统中的反应器研究更是寥寥无几。基于上述背景,在国家自然科学基金（项目编号:51806194）的支持下,确立了本文的研究课题。本文针对太阳能氨基热化学储能系统中的放热反应器和吸热反应器建立了二维拟均相模型,结合已有实验数据对该模型进行了验证。利用该反应器模型提出了自热合成反应器（AHRR）系统,同时针对Chen等提出的系统Ⅰ进行了优化设计。为将该系统产业化、为绿色能源的广泛应用奠定了一定的基础。本文从合成氨反应器、合成氨系统及系统优化等方面出发开展本文研究工作,主要结论如下:（1）针对太阳能氨基热化学储能系统中的合成氨反应器（放热反应器）和氨分解反应器（吸热反应器）结合具体的理论分析建立了反应器二维拟均相CFD数值模型,结合已有实验数据,验证了该模型的正确性;（2）利用自热式回热反应器（AHRR）合成氨系统对Chen等提出的系统Ⅰ进行了改进和优化,与系统Ⅰ相比,AHRR所需反应器长度为系统Ⅰ的44%;同时,AHRR所需催化剂体积较系统Ⅰ减少56%;（3）对AHRR系统进行了讨论,利用参数分析确定了AHRR反应器最小V_w值时对应的最优直径D₃。结果表明,催化剂床中的压降ΔP_c随着反应器直径D₃的减小而增加,导致所需泵送功率增加,因此,通过减小催化剂床层厚度（减小直径D₃）来降低V_w在有些时候是得不偿失的。通过减小AHRR直径（D₁和D₅）可以降低反应器材料成本,增加sCO₂的质量流量来强化传热可以降低AHRR反应器中每单位功率所需的壁体积,从而降低反应器的成本。