由于我国自身的能源构成中煤炭资源占比相对比较丰富,导致我国电力生产供应主要依靠燃煤发电机组。伴随社会发展与技术进步,2011年国家出台了严格的环保法规,要求2014年起所有火力发电机组氮氧化合物排放浓度不得高于100mg/m3。氮氧化物(NO_X)是燃煤发电过程中对大气主要污染源之一,而SCR(Selective Catalytic Reduction)法是燃煤发电机组进行脱硝(脱去氮氧化合物)的主流方式,而SCR反应器就是脱硝过程当中的中枢设备。其主要功能是承载催化剂,为脱硝反应提供空间。目前SCR反应器已基本成为新建燃煤发电机组的必备设备,而且这两年在工业领域如炼钢厂、水泥厂等都开始大量应用。然而此类设备并没有统一的设计思路和相关的设计规范标准,因此有必要对SCR反应器的结构计算分析做一个研究和探讨。本文针对SCR反应器的结构设计方法及计算形式进行比较分析,主要研究内容如下:(1)确定SCR反应器的材料特性。由于SCR反应器工作温度高达400摄氏度,最高瞬态温度可以达到450摄氏度,考虑到成本因素SCR反应器的结构材料一般选取Q345B钢材。Q345B钢材在400℃时较常温时许用应力降低很多,但是目前相关标准规范中对这个温度下给出的材料特性的设计值并不一致,通过对规范标准的梳理明确适合工程设计计算时需要的材料特性输入值。(2)反应器壁与筋的理论计算分析。通常这种薄壁壳体结构在工程计算中都不考虑承受平面内荷载,如《烟风煤粉管道设计规程》等相关标准规范中,都是仅考虑受压容器内压力及一些均布荷载,荷载方向都是垂直于板,这样的理论计算结果与有限元分析软件的计算结果出入较大,且对板和加劲肋的计算偏不安全。本文对反应器类设备壁板带筋的结构参与垂直荷载的传递参与整体刚度分配进行理论计算分析,并与有限元分析计算软件的计算结构进行比较分析总结,从而得到安全、经济的设计方法。(3)壁板有限元模拟分析。电力行业内广泛应用的钢结构计算分析的软件PROSTAAD,是一款面向工程的通用有限元结构分析软件,对钢结构的计算分析可选择不同规范方法进行分析计算校核,给出详尽的计算分析结果,但是对板的分析因为没有广泛适用的标准规范,所以只可以做到让板参与整体刚度分配后提供板上的应力计算结果。因此,除了PROSTAAD对SCR反应器结构有限元计算分析之外,同时采用有限元分析计算软件MIDAS进行计算分析,利用两个CAE分析结果与之前的理论计算结果进行对比分析,确定理论分析方法的可靠性。