静电除尘器广泛应用于工业除尘领域，但其在0.1-1μm范围内存在穿透窗口，难以达到日趋严格的环保标准。过去研究中，细颗粒捕获困难的问题多被总除尘效率高达99%以上的事实所掩盖。本课题主要基于燃煤电厂中电除尘器应用比例在70%以上，但却难以达标的工业问题，通过结合现场测试、理论分析和电除尘器小型机理实验，探索工业电除尘器捕集PM2.5的症结以及提升捕获效率的手段。本课题首先结合电除尘器控制方程，分析了颗粒在电除尘器内的迁移和捕获机理，进而得到电除尘器内的无量纲控制方程以及颗粒荷电、迁移和沉积过程的主导因素。分析表明工业电除尘器中0.1-1μm的颗粒电迁移速度处于低谷，电晕风速与主流风速接近同一量级，空间电荷对电场的影响不可忽略。在粉尘边界层处，小颗粒受气流曳力、粉尘层库伦排斥力与静电场力接近，容易引起二次扬尘。在现场电厂排放测试方面，通过采样稀释系统配合ELPI，得出逃逸粉尘数浓度高峰集中在0.1μm左右，流化床锅炉在1μm附近数浓度还存在一个小高峰。粉尘荷负电，在0.5μm以上基本达到了对应运行条件下的理论值，0.5μm以下的颗粒荷电效果低于理论值，同时也通过变工况研究了末电场、烟气温度、间歇式供电对粉尘数浓度、平均荷电量的影响。采用第一级等温稀释的多级大比例稀释采样系统对测量浓度较高的粉尘数浓度最为有效，但大比例稀释会破坏颗粒原有的荷电量，因此荷电量的测试使用扩散干燥器结合小比例稀释更为有效。应用电场和流场无量纲数近似设计搭建了实验室规模的电除尘器实验台，研究了颗粒数浓度、平均荷电量的沿程变化以及电场强度对细颗粒捕获的影响，得出在电除尘器中各粒径的粉尘沿程平均荷电量都不断增高，尤其在极线放电区前后会有成倍的提升，在两极线之间会有衰减。粉尘数浓度沿程并不是等比例衰减的，在进入电场区域沿程运动距离LFu eLt达到EP=t0.5e u0d≈后，出现分级效率提升十分明显的一个区域，随后的运动过程中分级效率不再有大幅提升。不同粒径颗粒捕获效果对电场强度提升的敏感范围不同，小颗粒捕获对应的敏感电场强度略高于起晕电场强度，而大颗粒高效捕获需要更强的电场强度。高粉尘浓度捕获效果低于同电场强度下低粉尘浓度工况，二者平均荷电量相差不大，空间电荷的总密度主要由气体负离子贡献。因此高效清除粉尘边界层、在不影响颗粒荷电条件下抑制电晕风是提升PM2.5捕获的有效途径。