面对日益严峻的全球环境资源压力，具有高效低污染特点的MILD燃烧技术成为国际燃烧学界关注的焦点，本文在20kW的MILD台架上分别以实验和数值模拟为手段，研究了预热空气温度对MILD燃烧特性的影响。以液化气和甲烷为燃料进行了预热空气对MILD燃烧影响的实验研究。实验发现，空气预热使炉内温度均值升高，温度梯度变小，有利于得到更均匀的温度场；预热空气导致空气进口初始动量增加，增强了空气卷吸燃气和高温烟气的能力，在提高可燃混合物温度的同时又降低了混合物中的氧气浓度，使MILD状态下炉内O2含量更低，分布更均匀。预热空气温度导致MILD燃烧状态下炉内CO峰值升高，但是对尾部烟气中的CO浓度影响不大；同时，空气预热后，炉内的NO含量比常温空气下的高，但是两种工况下的NO水平非常低。需要强调的是，本文的实验研究就是在常温空气实现MILD燃烧的条件下进行的，预热空气后强化了炉内的混合，但是对尾部烟气污染物的排放影响有限。文章采用Realizable k-ε湍流模型和EDC燃烧模型对甲烷进行了不同预热空气（303K和673K）下的MILD燃烧数值模拟。模拟结果显示，预热空气下炉内温度明显高于常温空气下，而氧气含量则低于常温工况，并且在除去燃烧器进口的小部分区域的情况下，模拟值与实验测量值有很好的吻合；模拟下的CO峰值相对于实验状态向炉膛中心发生了迁移；对NO的预测，预热空气下的模拟值高于实验测量值，而常温工况下，实验测量值高于模拟值，但是总体来讲，模拟炉内的NO含量很低。模拟炉内的近燃烧器区域出现了低温高氧区，表明以燃烧化学反应速率低为显著特征的MILD燃烧，在炉膛进出口处，存在强烈的烟气卷吸混合稀释，针对此区域的燃烧，湍流混合影响可能大于化学反应的影响，导致模拟与实验有较大出入。