我国是能源消费大国,其中煤炭是我国一次能源消费结构中的最主要的组成部分。因煤炭利用而排放的污染物是造成我国大气污染的重要原因之一。在秉承“绿水青山就是金山银山”的发展理念以及区域大气环境质量改善和绿色发展等国家重大需求的推动下,我国在固定源污染物脱除理论与技术方面取得了重要突破。随着燃煤电厂的常规污染物实现超低排放（PM<5mg/m³,SO₂<35mg/m³,NO_x<50mg/m³）,可凝结颗粒物（H₂SO₄、NO_x、NH₃、VOCs等组分凝结形成）这类特殊的细颗粒物排放问题日益凸显。目前已有的燃煤烟气颗粒物控制技术大多针对可过滤颗粒物,对可凝结颗粒研究较少。可凝结颗粒物会在湿法脱硫后的高湿烟气中大量生成,传统的颗粒物脱除设备对其脱除效率有限。国内外多项研究表明,通过增加细颗粒的粒径,可以有效的提高其脱除效率。因此,研究可凝结细颗粒的长大机制,探索强化可凝结细颗粒快速凝结-团聚长大的方法具有重要的理论意义、学术价值和应用前景。为解决这一问题,本文通过实验研究,计算分析,权重比较及工程验证相结合的手段,研究燃煤烟气中可凝结颗粒的粒径演变机制,从而探究强化可凝结颗粒高效脱除的方法。首先,针对不同组分可凝结颗粒,以硫酸气溶胶、硫酸盐气溶胶、飞灰-含盐酸雾三种组分递进式的颗粒物在长大管中不同粒径数目浓度、质量浓度分布规律,研究其沿程长大的演变机制。发现单组分硫酸气溶胶粒径分布呈近似正态分布图,0.04μm处数目浓度最多;通入NH₃,会生成硫酸盐气溶胶,在一定程度上促进硫酸气溶胶长大,随着氨浓度从10ppm增加到30ppm,由于多种机制的共同作用,长大因子峰值向右移动,从1.21增加到1.35,长大因子大于1的范围也明显扩宽。再继续通入飞灰颗粒,会形成飞灰-含盐酸雾体系,粒径较小的可凝结颗粒会吸附在飞灰颗粒表面,增大粘性,使颗粒间更加容易团聚长大。基于此,对可凝结颗粒凝结-团聚长大过程的长大速率进行计算分析。发现烟气温度与含湿量对凝结长大速率影响较大,因为降温和增湿均有利于提高颗粒周围水汽含量,水汽的增多使颗粒更易接触、吸收周围的水汽而强化凝结长大。但对团聚长大速率却几乎没有影响。其次,针对NH₃和SO₃形成的可凝结颗粒物,通过调节温度、流速、雾化液及放电等外场条件,探究可凝结颗粒凝聚长大过程中的粒径演变机制。其中,降低烟温可以通过促进水汽凝结进而强化可凝结颗粒的凝结长大。当烟温从45°C降低到30°C时,可凝结颗粒的中位直径增加了15%。此外,放电可以有效促进可凝结颗粒的长大和团聚,在8kv的起晕电压下,长大因子峰值相较于不放电条件下明显增大,长大因子大于1的范围也明显拓宽。基于此,通过利用单变量分析法及神经网络算法,对可凝结颗粒凝聚长大数据进行分析,结果表明,降温和放电对可凝结颗粒的数目减少和粒径长大具有重要影响,其中降温的是最有效促进可凝结颗粒长大的手段。最后,利用上述研究成果,于某热电联产燃煤机组湿法脱硫塔后加装相变冷凝协同收水装置,通过改变烟温,来探究细颗粒长大过程及其脱除效果,并计算降温幅度对高湿烟气中水回收量的影响进而对相应的能量利用进行经济性分析,最后测试了与湿电连用对最终各污染物排放的影响。结果表明,通过加装相变冷凝器,会使湿法脱硫出口颗粒的质量浓度和数目浓度均发生大幅度降低,温降△T从2.9℃到4.6℃,颗粒总数目浓度从减少55.7%到86.5%。通过理论计算,当烟温下降5℃,凝结水量可高到1.92 t/h。当相变冷凝器和湿电连用,可以使湿电出口的SO₃浓度几乎始终保持在0.5mg/m³以下。