根据煤层气的利用条件,需要对其进行净化,综合分析已经存在的除尘技术及先前研究,结合实际工作下煤层气工况特点,通过将旋风分离器与滤筒式除尘器结合,设计开发了一种新型除尘系统——旋风-过滤除尘系统,详细介绍了其结构原理、性能指标。该新型除尘系统通过离心力和惯性作用,使气流环绕旋风筒的壁面做旋转运动,除去粗大颗粒。在旋风离心力作用下未分离的微细颗粒随着气流到达滤筒位置,被拦截在滤筒的外壁,干净的气流则穿过滤筒,从出气口排出,完成两级分离,并最终排出干净气体。通过加工实验设备,搭建实验平台,本文研究了不同的操作参数对压力损失、除尘效率和清灰效果的影响,最终确定最佳的操作参数。经过实验研究可以得出:除尘系统经过旋风离心力及滤筒过滤两级分离,能够高效分离出细微颗粒,除尘效率可高达99.9967~99.9969%,相比旋风除尘器约高出19个百分点,第一个周期时长2872s,相比滤筒式除尘器延长了502s,旋风-过滤除尘器中的滤筒寿命可有效提高。此外,还研究了空气喷雾对旋风-过滤除尘系统性能参数的影响,得到了适度的喷雾量有利于降低过滤阻力,提高除尘系统过滤性能的变化规律;揭示了不同空气喷雾量主要通过改变粉尘的惯性力、表面粘附力和摩擦力来影响粉尘在滤料表面的沉积形态,进而影响过滤性能的作用机制。