合成气可由煤、生物质、废弃物在汽化炉中气化,然后净化获得,是一种清洁燃料,具有广阔的应用前景。但不同原料得到的合成气组分比较复杂、热值较低、燃烧稳定性差,给它的实际应用带来了很多困难,其中NOx排放控制就是重要问题之一。在气体燃料中添加稀释剂是抑制NOx生成的一种有效方法,但相关实验研究仍有待进一步完善。本文基于气体燃料稀释燃烧技术,以同向轴对称层流扩散火焰为对象,采用实验研究方法,就添加稀释剂对合成气/空气扩散火焰中NO和CO污染物形成的影响进行了研究。建立气体燃料扩散燃烧实验系统,采用实验方法研究了不同碳氢比的合成气火焰在不同稀释剂种类、稀释比和稀释剂添加侧条件下NO和CO的排放特性和变化规律,记录了合成气燃烧过程中火焰形貌的变化情况。实验发现随着H2/CO比的减小纯合成气燃烧的火焰颜色由浅变深,由淡黄色变为淡蓝色,再由淡蓝色变为亮蓝色。火焰高度变高,宽度变窄,呈拉伸状。测量尾气中的污染物含量,发现实验范围内的三种稀释剂均可以有效降低NO及CO的生成量。NO的排放指数EINO随合成气碳氢比的增大而单调增加,CO的排放指数EIco随碳氢比的增大而减小。对N2、Ar及CO2三种稀释均有EINO (R) >EINO (Y)成立,对N2、CO2两种稀释剂有EIco (Y) > EIco (R)成立。另外,EINo及EIco随稀释比的变化规律随稀释剂种类、稀释剂添加侧的不同而不同。三种稀释剂对NO的减排效果存在如下关系:CO2 >N2 >Ar>纯合成气,即CO2效果最好,N2次之,Ar效果最差,但都比不加稀释剂时的效果要好;类似地,对CO而言存在如下关系:N2≈Ar>CO2>纯合成气。本文探究了不同条件下合成气的扩散燃烧特性,分析了 H2/CO比、稀释剂种类、稀释比、稀释剂添加侧等因素对合成气燃烧特性的影响,揭示了合成气燃烧过程中NOx和CO的排放规律,获得促进合成气稳定燃烧和低污染物排放的有效方法。相关实验数据可为实际燃烧设备的设计和优化提供指导,具有一定的工程应用价值。