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燃烧煤炭不仅将产生温室气体CO2,同时也将产生大量的燃煤飞灰颗粒物。其中PM2.5由于粒径小,难以被人体完全过滤,会随呼吸系统进入人体,进而引起呼吸道疾病和心血管疾病。目前电厂中应用广泛的电除尘器对于PM2.5颗粒的捕捉效果较差,这是因为电除尘效率随着颗粒粒径的减小而降低。因此仍然有大量的细颗粒物进入大气中。为了提高除尘效果,需要使用预处理技术将小颗粒物凝并为大颗粒物,以便除尘器脱除。目前,声波团聚技术是预处理技术中研究最为广泛的技术之一。声波团聚是指利用高强声波对飞灰颗粒进行处理,使飞灰颗粒间发生团聚,进而增大飞灰颗粒群平均粒径的技术。目前研究者提出了一些颗粒团聚机理来解释声波团聚,其中最重要的是同向团聚机理和流体力学机理。流体力学机理主要分为共辐射压作用和声波尾流作用。但是,目前的研究工作主要集中于声波团聚的实验研究上,而且对于声波团聚的最佳实验参数众说纷纭,没有统一的标准。针对以上问题,本文主要从颗粒团聚机理分析,燃煤飞灰颗粒声波团聚的实验研究,电厂中试平台声波团聚试验研究以及电厂工程应用初步方案上展开。首先本文分析了颗粒物在流场中的受力情况,针对同向团聚机理,共辐射压效应和声波尾流效应进行了计算,并分析了粒径、声波频率和声压级等参数对于团聚核函数的影响,并用碰撞效率修正团聚核函数。发现:存在最佳频率使得同向团聚核函数最大,同时当声波频率在1000Hz至2000Hz时,同向团聚核函数值基本接近最大值;流体力学团聚核函数随着频率的增大而增大,但是存在一个频率阈值,当超过这个值时,其大小基本不随频率而变化;应当考虑颗粒绕流造成的团聚效率修正问题。接着在自建声波团聚实验台上,我们以燃煤飞灰为实验对象,研究了声波各个参数对于燃煤飞灰颗粒团聚效果的影响,同时考察了喷雾对声波团聚的促进作用。在实验中,我们发现存在最佳频率1400Hz,且声波团聚效果随着声压级,团聚时间和初始浓度的增加而增加。加入喷雾后,声波团聚效果大幅度提高,即使是低声压级也能达到甚至超过高声压级下的团聚效率。实验中,喷雾联合声波的团聚效率最高达到了70.7%,但是由于部分喷雾细颗粒未蒸发完全,导致该效率偏低于实际效率。接着,我们在大流量烟气下的电厂中试平台上试验了声波团聚对于飞灰颗粒的团聚效果。我们发现颗粒物团聚在1400Hz声波下达到较好的效果,且随着声压级的提高而增大,最大团聚效率达到了25%以上。同时我们发现声波团聚后形成的团聚体在烟道内存在破碎现象,这会导致实际团聚效果降低,但加入喷雾（水）或化学溶剂能够更好地促进颗粒团聚。另外实验结果还表明,声波团聚联合水喷雾或者化学溶剂喷雾能够极大地提高电除尘器对细颗粒物的捕捉效率。最后,根据团聚机理研究,声波团聚实验研究和中试平台声波团聚试验研究的结果,我们提出电厂工程应用初步方案。从可行性和节能性上看,三个方案中的声波耦合脱硫塔喷雾较为适合应用于电厂。