电除尘器（EP）作为燃煤电厂排放烟气的主要除尘设备,对较大颗粒物的脱除效率高达99.5%以上,但由于离子浓度和驱进速度低,导致细颗粒物（PM2.5）荷电、碰撞和收集效率低下。涡旋电除尘器（VEP）可提高放电电场的离子浓度和烟气停留时间,有助于解决颗粒物荷电量低的问题,但对于细颗粒物的脱除效率一般低于80%;而荷电凝并是提高细颗粒物脱除效率的一个有效方法。本文将荷电凝并和VEP电除尘技术相结合,通过在烟道内放置荷电凝并装置,增强了细颗粒物和亚微米颗粒物的荷电凝并效果。在不扩大除尘器体积的同时,充分利用烟道内气体动量大的有利条件,使高速通过的细颗粒物与高浓度离子碰撞荷电,在交变电场中凝并增大成为大颗粒物,能有效解决VEP对细颗粒物脱除效率低的问题。主要研究结果如下:（1）进行了电凝并强化涡旋电除尘器机理研究。分别建立了直流电场和脉冲电场的颗粒物荷电模型,求解得出烟道中颗粒的荷电量理论值;利用建立的交流电场颗粒物振荡方程,分析得出影响颗粒振幅的主要因素为荷电量、交流电压和交流频率;利用建立的单极荷电和双极荷电凝并系数模型,得出双极荷电由于颗粒间的速度差大更利于碰撞凝并;并根据VEP结构,推导出VEP内部的驱进速度方程。其研究结果为电凝并强化涡旋电除尘器的应用提供了理论基础。（2）进行了电凝并强化VEP数值模拟研究。通过Fluent18.0软件模拟颗粒物在电场和流场中的运动状态,揭示了其在荷电凝并装置和VEP中的凝并碰撞演化规律。研究表明,荷电凝并装置的电场参数相同时,粒径大小是影响颗粒荷电和振荡幅度的主要因素。同时分析了颗粒在VEP中的运动情况,由于其压力损失小、离子动量大、颗粒停留时间长,极大地提高了颗粒荷电凝并和脱除效果。（3）进行了细颗粒物荷电特性试验研究。研究了直流电晕和脉冲电晕的放电特性。研究表明,电场接近击穿时荷电效果最好,正高压直流、负高压直流和正高压脉冲的最佳荷电电压分别为10.5 k V,-11.5 k V和7 k V（9 k Hz）;在最佳荷电电压和风速5 m/s条件下,4种荷电方式离子浓度均达到峰值,单极正直流、双极直流和正脉冲荷电的正离子浓度分别为2.0×10~8/cm~3、1.5×10~8/cm~3和2.4×10~9/cm~3;单极负直流、双极直流和正脉冲荷电的负离子浓度为3.4×10~8/cm~3、2.7×10~8/cm~3和8.6×10~7/cm~3。通过调控荷电电压和颗粒中值粒径,分别研究了4种荷电方式中颗粒荷电量变化规律。研究表明,颗粒荷电量随电压和粒径的增大而增大。最佳荷电电压参数下,中值粒径为1μm时,正高压脉冲中颗粒总荷电量最大;中值粒径为2.5μm和5μm时,负高压直流中颗粒总荷电量最大;双极直流荷电的荷电量测量值较低,是由于库仑凝并使颗粒发生电中和,荷电后中值粒径分别增至1.5μm、2.8μm和5.2μm。（4）进行了细颗粒物荷电凝并试验研究。通过调控荷电电压,进行了分级效率试验。试验结果表明,分级效率随荷电电压的升高而增大。最佳荷电电压下,单极正直流、单极负直流、双极直流和正脉冲荷电方式中PM2.5和PM1的分级效率分别为38.2%和23.7%、43%和35.7%、46.9%和39.9%、45%和41.8%。同时进行了交流电压和频率对颗粒凝并效果影响试验。结果表明,颗粒物的穿透率随交流电压的降低而减小,凝聚比与交流电压呈正相关,与交流频率呈负相关,得出最佳交流电场参数为电压20 k V,频率100 Hz;在最佳电场参数下,4种荷电方式中电凝并除尘效率分别为39.8%、45.3%、47.4%和49%。（5）进行了电凝并强化涡旋电除尘器脱除细颗粒物试验研究。结果表明,VEP工作电压为-16 k V时,除尘性能最好,对PM2.5和PM1的数量收集效率分别为77.4%和58.8%。当开启荷电凝并装置后,单极正直流、单极负直流、双极直流和正脉冲荷电方式的数量除尘效率分别为90.6%、92.6%、94%、95%,VEP脱除PM2.5的效率分别升至92.6%、94.4%、95.1%和95.5%,对PM1的脱除效率均高于90%。根据颗粒物质量浓度变化情况,计算得出质量收集效率和质量增强效率,结果表明双极荷电优于单极荷电方式,单极负直流又优于正直流荷电。高压脉冲荷电对于0.5μm颗粒物（最难脱除的粒径范围）增效最优,质量增强效率为93.51%;双极直流荷电对于PM2.5和PM1的增效最显著,质量增强效率分别为35.37%和91.26%。