本发明公开了一种基于NMPC的两核尿素SCR系统排放控制方法，主要发明内容包括建立面向控制的两核八阶尿素SCR系统模型；提出尿素SCR系统NMPC优化问题描述方法；提出两核尿素SCR系统NMPC尿素喷射控制器运行步骤。本发明的面向控制的两核八阶尿素SCR系统模型能够精确描述系统化学反应动态特性，并且复杂度适合设计控制器。本发明提出的两核尿素SCR系统NMPC优化问题描述方法及尿素喷射控制器运行步骤，过程简单、适用于工程应用。