依据滤网侵蚀速率曲线，以开孔率65.9% 为基准寿命，过流速率100% 和133% 比较，在百分百负1 8荷下，开孔率减到50% ，侵蚀速度增加100% ;如果过流速率增加到133% ，在开孔率66%情况下侵蚀速率超过100% ，开孔率50% 条件下侵蚀速率将超过300% ，因此应用大开孔率及小过流速率的滤网其寿命相对较长，是滤网选型主要考虑的方向。

通过试验以及工程实践总结的滤网材料对过流速度的耐受情况，未涂覆耐磨材料的304不锈钢平板滤网适用流速范围在15 m/s以下，未涂覆耐磨材料的304不锈钢屋脊滤网适用流速范围20m/s以下，未涂覆耐磨材料的奥氏体不锈钢屋脊滤网适用流速范围20～25 m/s，涂覆耐磨材料的304不锈钢屋脊滤网适用流速范围25 m/s以上。

2.2.2 滤网形式

滤网的主要结构形式分平板式和屋脊式两种。平板式滤网由具有一定开孔率的金属网在一个平面上拼接而成，布置在省煤器灰斗位置。平板式滤网结构形式简单，加工制作方便，适用于安装及使用空间受限的情况。屋脊式滤网由多片平板滤网组成，搭接成一定角度组成系列板组。由于屋脊式滤网较平板式的过滤面积大幅增加，烟气通过滤网法线的流速小于平板式截面的平均流速，所以增强了抗侵蚀能力，使用寿命会大为延长，同时屋脊式滤网的压损也较低，400℃ 下过流速度15 m/s时其压损约50Pa，所以屋脊式滤网具有长寿命低压损的优点。

应用计算流体技术对平板式和屋脊式滤网分别进行数值模拟研究，计算区域从省煤器出口至水平烟道，安装位置位于省煤器灰斗出口。结果表明，平板式滤网速度场不尽如人意，速度和灰的浓度场分布均匀度差，部分区域速度接近30 m/s，过高的过流速度和不均匀的灰负荷将使滤网的寿命迅速下降，而屋脊式速度和灰的浓度场分布均匀度表现出色，速度场分布较平板式优势明显，同时灰负荷较为均匀，对于延长滤网的使用寿命大有益处。

2.2.3 滤网防堵及防侵蚀措施

大部分滤网堵塞是由于大颗粒灰尺寸稍稍大于滤网开孔尺寸，而且灰的外形呈楔形形状，不通过清理手段很难去除，一旦发生大面积堵塞，局部流速迅速升高，高速区的滤网首先被侵蚀损坏。防止滤网堵塞的手段从三个方面考虑，即采用低流速设计、加装吹灰器或设置振打装置。目前国外公司通过应用计算流体动力学手段优化灰斗流场，将流场优化与滤网相结合手段最大限度地去除LPA 以及延长滤网寿命。将传统电除尘器极板振打装置用于滤网振打(如图3)，振打轴安装一系列成角度的振打锤，可以实现连续振打功能。此外，采用拉索式振动除灰方式也是一种优良的技术方案，在滤网底部链接拉索，振打时将拉索拉紧，滤网抬起，到一定高度解除拉索拉力，依靠滤网与撞击块的振动作用来清除滤网的堵灰。目前，该技术已经在国外45台机组上得到了应用 ，运行状况良好。

3 案例分析

美国自1994年第一台SCR反应器投运以来，发生了为数众多的大颗粒灰特别是“爆米花”灰的堵塞事件，直接导致了催化剂床层堵塞损坏，压降增加，甚至导致机组停机。近些年来通过加装适宜的大灰滤网拦截捕集大颗粒灰成为十分有效的手段。

3.1 美国门罗电厂800MW 机组案例

美国门罗电厂建设4×800MW 级燃煤机组，自从2002年起安装SCR装置以来，应用了多种手段解决大颗粒灰进入催化剂床层的问题都未奏效，EVONIK能源服务公司在2008年初为其4号机组提供了大灰滤网，改造过程中应用了CFD技术进行了方案优化。该机组带有省煤器旁路，当机组负荷降低、进入催化剂床层的烟气温度不能符合要求时，将通过省煤旁路将烟气引入催化剂床层，采用数值模拟分析了省煤器旁路启闭情况下的流场，应用优化的导流板组、静态混合器以及屋脊式滤网等技术完成了对该机组的改造。

由于4号机组改造后出色的表现，参照4号机组的改造方案3号机组和1号机组分别于2008年秋季及2009年初进行了改造。应用计算流体动力学手段优化以及优秀的大灰滤网方案可以完全避免大颗粒灰对SCR反应器的损坏。

3.2 国内某30万机组滤网案例

国内某厂2×350 MW 机组与主机同时配备SCR脱硝装置，由于锅炉厂没有对省煤器灰斗进行任何优化工作，所以工程公司在省煤器灰斗出口和反应器上升烟道结合处设置大灰滤网，滤网下方设置灰斗，汇集拦截下来的大颗粒灰，由于滤网倾斜设置，大灰滤网开孔率56%，开孔节距5 mm，滤网面积28.I m。， 平均速度仅I1.24m/s，其较低的设计速度保障了滤网的安全稳定运行，且低流速条件下压降仅为50 Pa左右。

该脱硝装置流场参数要求高，导流板组复杂，滤网安装空间狭小，加装平板式滤网成为唯一的选择。对于灰斗没有采取任何措施的情况下，灰斗出口水平烟道和反应器上升烟道弯头处安装LPA Screen是推荐的解决方案。

4 结语

基于计算流体动力学手段的灰斗优化与大灰滤网的应用具有良好的大灰拦截能力，确保了SCR脱硝系统的安全稳定运行，对于锅炉制造商应将省煤器灰斗优化与SCR反应器综合考虑，对于省煤器灰斗没有采取任何措施情况下，工程公司应考虑在省煤器灰斗出口水平烟道与反应器上升烟道弯头处设置滤网及灰斗，以确保反应器的安全稳定运行。国外多年的SCR脱硝装置运行经验告诉我们，应用灰斗优化及大灰滤网结合手段对拦截大颗粒灰防止催化剂堵塞是十分有效的手段。

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