本案例為鈉基干法脫硫+布袋除塵器工藝，袋除塵器前設置SDS反應器，反應器采用內外套筒式，以增加煙氣及小蘇打在管道中的混合時間；靜態混合器分螺旋葉片式：在煙道內安裝固定螺旋葉片，強制煙氣產生旋轉流動，延長停留時間（可增加0.5~2秒），適用于中小流速（8~15m/s）。優化參數一般為：葉片傾角（30°~60°）、葉片數量（3~6片）、重疊率（20%~40%）。擋板式：交錯布置的垂直擋板形成湍流區，混合效率提升30%~50%，但壓降增加約200~800Pa。

現通過CFD模擬分析SDS反應器內小蘇打顆粒的分布狀態，添加擋板式的擾流措施來確保小蘇打又好又快地與煙氣混合均勻。

計算模型及邊界條件

1模型建立

按照反應器所提供圖紙大小以1：1建立三維模型，模型如下：

圖1 反應器模型

圖中in-a~in-d分別為4的小蘇打顆粒分布監測面。

2 邊界條件

計算參數如下，總煙氣量為1122598m3/h，煙氣溫度為205℃。進口邊界條件為速度進口，進口速度為15.89m/s；小蘇打噴射點工況流量為2667m3/h，進口速度為47.19m/s，小蘇打粉量400kg/h；出口邊界條件為壓力出口，壓力值為0Pa。湍流模型采用標準k-ε模型，壁面函數為標準壁面函數，固壁面設置為無滑移壁面。

加擾流前

經CFD模擬，小蘇打在SDS反應器內的流動擴散狀態如下圖所示：

圖3 加擾流前小蘇打顆粒在反應器內分布圖

從圖3中可以看出：小蘇打顆粒出噴管后，在反應器內筒沒有發生明顯的擴散，而是呈一束顆粒流隨煙氣上升，在撞擊至外筒頂部時，大量的小蘇打顆粒向外筒一側（出口側）擴散，直接到達出口，即袋除塵器入口；而另一側僅有少量的小蘇打顆粒通過，導致煙氣和小蘇打未能發生充分的混合，背離了設計此種內外筒結構的初衷。