随着经济的发展,人民的消费水平以及对美好生活的需要不断提高,生产发展的能源需求日益增长。中国的能源生产以及消费结构以燃煤为主,在消费过程中的燃煤产物造成了严重的大气污染问题。其中燃煤电厂是我国的重点能耗行业,是造成大气污染物的源头之一,控制其污染物的排放成为有效治理雾霾天气的重要举措。对此我国在2011年颁布了世界上最严格的烟气排放标准《火电厂大气污染物排放标准》,并针对中东部地区火电厂密度大,污染物排放浓度高的问题,提出燃煤电厂需达到超低排放的要求。湿式电除尘技术是实现多种燃煤污染物深度脱除的有效方法,是实现燃煤电厂超低排放的重要技术。然而一些使用高硫煤的电厂,其燃烧产物中的SO2经SCR后将部分氧化为SO3并对湿式电除尘器的运行性能产生严重影响。本文从SO3对电晕放电的作用机制出发,研究了颗粒空间电荷效应对电晕放电的影响机制;同时基于电流分布测试平台,研究了不同极线的收尘极电流分布特性,为极线优化提供理论基础;最后基于中试试验平台,研究了不同极线不同工况下的SO3脱除规律,最终形成电晕放电及SO3脱除的强化方法。首先,基于建立的电晕放电数值模型,研究了颗粒空间电荷对电晕放电的影响机制,分析对比了不同粒径、不同颗粒浓度对电场参数的影响以及不同粒径的颗粒迁移特性。结果表明,在入射颗粒质量浓度为100mg/m3时,颗粒粒径由5μm减小至0.1μm,极线附近电子雪崩区内的场强下降趋势加快,收尘极附近的电场强度则增强;高离子电荷密度区域减小超过70%,局部峰值密度降低近80%。随着电压的升高,颗粒空间电荷占比下降,但其降低幅度随着颗粒粒径的减小而降低;随着颗粒浓度的升高,颗粒空间电荷占比升高,但随着颗粒粒径的增大,其升高幅度显著降低。同时,受颗粒空间电荷的影响,电场中的离子风强度随着颗粒粒径的减小而减弱。此外,在考虑颗粒空间电荷影响后,亚微米级颗粒在电场中的驱进速度降低47.4%。最后基于模拟结果及前人的研究,建立了考虑颗粒空间电荷的Cooperman电流公式的修正模型,模型拟合相关系数达0.996,达到预期要求。其次,搭建了电流分布自动扫描测试平台,研究了 23种极线的放电特性及其对应的收尘极电流密度分布特性。结果表明,不同极线几何形式中,锯齿盘极线由于尖端数量多且其分布均匀,放电强度最大,其对应的周向电流密度分布峰值相比针刺线较小,但分布较均匀;在对应的轴向电流密度分布中,尖端对应区域电流密度达到峰值,但在尖端与尖端之间的圆杆段,局部电流密度为0。对于针刺线,随着针长增大以及针间距的减小,其放电强度增强。但针长的增大使周向电流密度分布轮廓变窄,更趋向于不均匀;针间距的减小使总针数增加,每根针提供的局部电流密度减小,针尖利用率降低。同时,针尖角度的变化对其放电特性的影响极小,但对应的周向电流密度变化显著,其分布轮廓逐渐变宽,峰值减小的同时均匀性提高,与其放电特性结果相对应。此外,优选了 4种极线对比分析了其在SO3中的放电特性及电流密度分布特性。随着SO3浓度及烟气流速的增大,放电强度减弱,但对锯齿盘线及3针针刺线的放电强度削弱最小;对应的轴向电流密度总体大小与伏安特性表现一致,但其分布均表现出先升高后平缓的变化规律。对比了极线针尖角度对SO3脱除效率的影响,随着针尖转向六边形顶点,SO3脱除效率提高,同时结合对应的电流密度分布规律可知,电流分布均匀性的提高有助于进一步增大对颗粒物的脱除效率。最后,基于湿式电除尘器中试试验平台,研究了不同工况下的SO3脱除特性及其粒径分布规律。与飞灰相比,SO3浓度由0升高至179.6mg/m3,电流由7.08mA下降至0.96mA,而飞灰浓度达到414.29mg/m3时,其对应的电流仅降低至6.91mA。SO3在高湿环境中易形成粒径小、数目浓度高的硫酸气溶胶,其中在179.6mg/m3条件下其数目浓度达到4.49×107cm-3,中值粒径为0.149μm。同时当湿度由75%增加至100%,颗粒数目浓度增大,导致其对应的电晕电流出现进一步降低。此外,在多种因素的影响中,烟气流速对S03的脱除效率影响尤为显著,随着烟气流速的增大,SO3脱除效率显著降低,其中当烟气流速达到4.8m/s时,SO3脱除效率仅34.33%。而当烟气流速降为为2.4m/s时,选用最佳极配形式,SO3最大脱除效率则可达90.13%。