在低碳开发利用煤炭的背景下,基于热解的多联产技术是极具发展前景的技术路线,但煤热解气相产物中夹带较多的颗粒,对热解过程中的粉尘进行控制、发展高效低能耗的气固分离技术成为了关键,相比其他高温除尘技术,高温静电除尘技术在颗粒捕集效率、压降、能耗上都有较大优势,具有实现大规模工程应用的潜力。但目前基于高温热解煤气的静电捕集研究尚不完善,热解煤气气氛的高温放电特性并不明晰,常规强化颗粒捕集的手段缺乏实质性验证,颗粒捕集过程存在放电电流不稳定、积碳、爬电等问题。针对目前研究的不足,本文基于热解煤气通过仿真模拟及实验探究高温热解煤气的放电特性、颗粒捕集特性的影响因素及机制,探究优化技术,为后续工程实际运行提供理论指导。本文使用COMSOL软件建立了高温煤气直流放电数值模型,分析了除尘器空间内的气体放电机制及带电粒子分布,研究了温度、气氛、添加H2O气体调质、正极性电源对放电特性的影响规律。研究结果表明:在高温煤气放电过程中,温度上升使电子密度、负离子数密度增加。降低CH4摩尔分数、提高H2、N2、CO、CO2摩尔分数使电子密度下降,提高CO2摩尔分数使负离子数密度显著上升。添加H2O,负离子数密度大幅增加。正极性放电过程中,正离子是有效荷电粒子,其数密度相比负极性放电中的迁移区负离子数密度,增加3个数量级。本文采用实验室高温放电系统研究除尘器中温度、气氛、气体调质以及正极性电源优化等因素对热解煤气放电特性的影响。研究结果表明:提高温度,热解煤气的放电电流上升,起晕电压、击穿电压下降,击穿电压下降得更快,不利于颗粒捕集。降低CH4的体积分数、提高H2、CO2的体积分数,使放电电流减小,起晕电压和击穿电压升高,更利于提高颗粒饱和荷电量。添加水蒸气,起晕电压升高,放电电流减小,电晕放电区间更宽,伏安特性曲线向右偏移,优化了放电性能。高温下通过正极性电源施加电压,标准煤气及添加水蒸气调质后的热解煤气都具有较高的击穿电压及正电晕放电区域,性能优于负极性电源。本文选取标准煤气气氛及低CH4煤气、高H2煤气、高CO2煤气三种优化放电性能的气氛,在高温颗粒捕集系统上进行了实验研究,具体研究了温度、气氛、焦油、粉尘含碳量、气体调质、正极性电源优化6个方面对颗粒捕集特性的影响规律,研究结果表明:在煤气气氛中,颗粒捕集效率随着温度上升而下降。三种优化气氛,都强化了煤气气氛中的颗粒捕集效率,高CO2煤气、高H2煤气气氛对颗粒捕集效率强化效果更好,600℃下高H2煤气气氛的颗粒捕集效率达到88.6%。煤气中携带焦油使颗粒捕集效率下降,随着煤气中含油量上升,颗粒捕集效率下降。高温煤气中粉尘颗粒含碳量上升,颗粒捕集效率下降。通过水蒸气进行气体调质,可以有效提高颗粒捕集效率,600℃下添加33%水蒸气,最大颗粒捕集效率达到91.7%。正极性电源强化了高温煤气的颗粒捕集特性,高温下强化效果更明显。本文对热解煤气高温放电特性、高温颗粒捕集特性的影响因素及机制进行了系统的研究,研究成果对于工程应用具有一定的指导意义。