雾霾已成为我国近年来非常严重的环境问题。燃煤锅炉排放的细颗粒是雾霾形成的最主要原因。然而,常规除尘设备对细颗粒的捕捉效率较低。颗粒聚并技术是控制燃煤锅炉细颗粒排放的有效技术之一。本课题对基于流体动力学原理的聚并技术展开多方面的研究。首先,介绍了颗粒在聚并器中运动时受到的流体力和颗粒间作用力,分别对流体力和颗粒间作用力的数量级进行比较;根据颗粒的受力分析,详细介绍了颗粒流体动力学聚并机理和聚并器工作原理。其次,对聚并器的实验方案进行设计,主要包括实验方法及内容、测量与采样方法、灰样分析方法。对实验系统进行设计,主要包括实验台的设计、聚并器的设计、换热器的设计。开展了对飞灰颗粒聚并的实验研究,对实验结果分析得到烟气工况参数对飞灰颗粒聚并的影响规律,并且对流体动力学聚并中湍流聚并、热聚并、布朗聚并的作用进行比较。最后,设计了聚并器在330M燃煤锅炉机组的试验,主要包括设计用于试验的聚并器,设计聚并器试验研究的试验内容、试验方法、测量采样和灰样分析方法;介绍了聚并器工作效果的评判方法;开展了聚并器在330MW燃煤锅炉机组上的试验研究。对试验结果进行分析得到:由于聚并器的作用,PM_2.5和PM₁₀分别减少了56.2%和50.6%,在静电除尘器的出口飞灰颗粒浓度减少了26.3mg/Nm³;同时,安装聚并器的静电除尘器灰斗中飞灰颗粒的汞浓度为891ng/g,该数值比未安装聚并器的静电除尘器灰斗中飞灰颗粒的汞浓度高26.4%。这说明,流体动力学聚并器的应用能够同时减少燃煤锅炉烟气中细颗粒和汞的排放。