根据2011年颁布的火电厂大气污染物排放标准,现有的处于重点地区的燃煤锅炉执行100mg/m3氮氧化物排放限值。SNCR-SCR耦合脱硝方法在我国中小型锅炉中具有广阔的应用前景。然而,受到切圆燃烧的影响,喷入炉膛未参与SNCR反应的还原剂到达催化剂入口时浓度分布不均,导致SCR脱硝效果降低。以某60MW锅炉为原型,采用数值模拟的方法对比研究了不同喷枪组合和喷射方式下的氨浓度分布情况。结果表明,增加喷枪层数、增大喷射速度和改善雾化情况均可以提高还原剂的均布性,此时SNCR和SCR阶段的脱硝效率分别为46.2%和23.1%。为了改善SCR的脱硝效果,按1：10的比例搭建了冷态实验台,在锅炉尾部烟道设计了两种补氨方案,分析不同工况下还原剂的分布趋势和标准偏差。结果表明,布置补氨喷枪后,SCR入口还原剂的均布性明显得到了改善,其浓度分布的标准偏差系数从62%降低到了43%。将优化后的SNCR-SCR耦合脱硝方案应用于原型锅炉,试验结果表明,催化剂入口氨浓度的标准偏差仅为28%, SNCR和SCR过程的脱硝效率分别为43%和66%,联合脱硝效率达到了80%。测试锅炉长期运行后的脱硝情况,结果表明,在190t/h和250t/h两种负荷下,联合脱硝效率均大于75%,氨逃逸均小于5ppm,验证了该耦合脱硝系统的有效性和可靠性。