我国面临着能源危机和环境污染双重挑战,因此开发新能源部分替代煤是我国能源改革优化的重要方向。我国属于农业大国,生物质能源作为一种丰富清洁的可再生能源可代替部分煤,同时由于燃煤排放至大气中的细颗粒物过多,导致我国现阶段作为严重的雾霾等问题,细颗粒的排放对人类的生存环境造成巨大的威胁,因此研究生物质与煤混烧灰的细颗粒物在电除尘器内部的相互作用从而实现尾部细颗粒的减排是燃煤电站开发新能源过程中必不可少的,这对于探求可代替煤的最佳生物质能源是十分重要的。本文选取的燃料分别为常见的生物质燃料玉米秸秆与无烟煤两种燃料,首先将玉米秸秆破碎后分别按照0、10%、15%、20%、100%的比例与无烟煤混掺后,经燃烧形成一系列混烧灰。首先通过实验对这一系列混烧灰的理化特性(真密度、粒径分布)等进行了实验研究,为后续混烧灰在电除尘器内部的相互作用情况做准备。实验结果表明随着生物质玉米秸秆与无烟煤混烧比例的增加,混烧灰的真密度呈现逐渐下降的趋势。同时由于玉米秸秆与无烟煤的混合燃烧,使得其粒径分布较纯无烟煤灰或纯玉米秸秆灰发生了一定变化,但变化不是很明显,其粒径分布的峰值相同或接近。其次,本文主要对电除尘器内部三种团聚机理(热团聚、湍流团聚、电团聚)进行了模拟研究,首先根据颗粒粒径确定了不同团聚机理下的团聚核函数。由三种团聚核函数可知,热团聚效果与发生团聚的两颗粒粒径的差值相关,差值越大,热团聚核函数愈大,并且热团聚作用对亚微米级颗粒的团聚效果优于微米级颗粒。湍流团聚效果与颗粒粒径相关,颗粒粒径越大,团聚效果愈佳,湍流团聚对微米级颗粒聚并作用优于亚微米级颗粒。电团聚效果愈颗粒粒径相关,颗粒粒径越大,其所带荷电量越多,电团聚效果越明显,电团聚对于微米级颗粒以及亚微米级颗粒的团聚效果均很明显。最后在确定了团聚核函数后,利用Fluent软件对生物质与煤混烧灰在电除尘器内部的相互作用情况进行了模拟研究。首先通过自带的自定义函数功能(UDF)将不同的团聚核函数程序导入软件中,接着利用颗粒群平衡模型(PBM)与欧拉-欧拉双流体模型耦合,采用Sectional分区算法进行求解。研究结果表明:当流场流速为1.0m/s,颗粒体积分数为1.4%时热团聚效果最佳,并且在玉米秸秆与无烟煤混掺比为10%时热团聚效果最好;当流场流速为1.5m/s,颗粒体积分数为1.4%时湍流团聚效果最佳;当流场流速为1.0m/s,颗粒体积分数为1.4%时电团聚效果最佳,并且在玉米秸秆与无烟煤混掺比为10%时电团聚效果最佳。电除尘器中颗粒团聚主要以电团聚为主,热团聚和湍流团聚为辅,三者共同为微米级颗粒的团聚起到十分重要的促进作用。因此发展超细颗粒物团聚减排新技术,应特别重视电团聚技术、热团聚技术以及湍流团聚技术。电除尘器最佳运行工况为流场流速1.0m/s,颗粒数密度体积分数为1.4%,玉米秸秆/无烟煤混烧比为10%,对后续的电除尘器改造及燃料选型具有十分重要的意义。