近年来,全国各地遭遇严重雾霾天气,对PM2.5(粒径小于2.5微米的颗粒)的控制已从科研问题演变成全民诉求。从全国范围来看,中国的大气污染类型为复合型,燃煤烟气细颗粒物排放的高效控制仍是控制雾霾天气的重要手段,为此国家颁布了世界上最严格的《火电厂大气污染物排放标准》,要求火电厂粉尘排放浓度低于30mg/Nm3,重点地区低于20mg/Nm3。目前,我国电厂除尘设备主要为干式静电除尘器,然而,干式静电除尘器由于反电晕和二次扬尘等问题,对亚微米级颗粒物脱除效率较低,难以完全满足新标准的要求。湿式静电除尘技术(wet electrostatic precipitator, WESP)采用水膜清灰方式代替了传统的振打清灰方式,可实现湿法脱硫塔后细颗粒物排放的有效控制,达到低于5mg/m3的超低排放要求。本文从湿式静电除尘器稳定性与高效性两方面出发,分别研究了阳极板水膜均布及对细颗粒物强化脱除。首先针对湿式静电除尘器阳极板水膜均布进行研究,采用相位多普勒粒子分析仪(PDA)分别测试研究了单喷嘴、双喷嘴同轴侧向撞击及喷嘴与壁面碰撞后的雾化特性。实验数据表明距离喷嘴位置越远,喷嘴雾化角越大,索特尔平均粒径(SMD)波动越小,韦伯数分布越均匀,液膜均布性越好。随后,对不同阳极板材料的润湿性进行测试,选择了润湿性能相对良好的酸洗不锈钢板作为阳极板材料。在此基础上,搭建了水膜均布性测试平台,采用分区集液的方法研究了喷嘴类型、喷嘴位置和布置高度等对水膜均布性的影响并获得了湿式静电除尘器水膜均布的方法。其次针对如何强化PM2.5脱除这一问题搭建立式湿式静电除尘系统,研究了烟气参数、喷嘴参数及极线形式等因素对细颗粒物脱除的影响规律。实验结果表明,烟气中S02对颗粒物荷电具有抑制作用,随着S02通入浓度的增加,除尘效率降低。粉尘浓度的增加同样对除尘器电流密度具有抑制作用,但由于增加颗粒物浓度亦提高了其碰撞几率,小颗粒团聚成大颗粒,除尘效率不降反升。烟气中含尘液滴对电除尘器内部电晕放电影响较大,实验结果表明,增加除尘器内部液滴数目将促进细颗粒物的脱除,除尘效率最高可达到98.26%。极配形式是除尘器设计关键点之一,本实验比较了锯齿线、鱼骨线和圆杆线除尘特性,研究结果表明无论从放电电流密度、除尘效率及极线抗折强度上来讲,鱼骨线均有优势。最后,为掌握真实环境下湿式静电除尘器的工作性能,在脱硫塔后设计搭建湿式静电中试实验平台,测试其伏安特性与除尘效率,实验结果可知当电压在45kV时,除尘器出口粉尘浓度降低到3.4mg/m3,达到超低排放要求。