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面向工业对高效清洁燃烧技术的需求,针对MILD燃烧这一具有燃烧热效率高、污染物排放低等优势的新型燃烧技术,本文采用丙烷为燃料探究了空气预热温度、空气射流速度和过量空气系数对其MILD燃烧特性的影响机制。设计加工并搭建了一套完整的20 kW MILD燃烧实验台架,在多种工况下实现了丙烷气体的稳定MILD燃烧。实验发现,对空气进行预热会提高炉膛平均温度并降低炉膛温度波动。预热导致的空气热量和射流速度的增加这两种因素共同引起炉内温度的升高,且前者影响更大。预热空气并保持其速度不变时,炉膛氧浓度峰值位置会提前。整个炉膛氧浓度在0.4~5%之间。预热空气会使炉膛尾部烟气中NOx排放增加。MILD燃烧下燃料燃烧很充分,多数工况下,尾部排放的CO浓度为0,少数工况下也只有3 ppm。提高空气射流速度能提高炉膛平均温度并降低温度波动。高的射流速度使炉膛氧浓度范围更加集中,同时炉膛尾部的氧浓度也更高。射流速度对NOx生成的影响在预热空气下更加明显,射流速度高,NOx生成也高。射流速度对炉内CO浓度的影响与其对氧气浓度影响的相关性较强。增大过量空气系数α会降低炉内平均温度且增大炉内温度波动,并使炉内各处氧浓度明显增加。随着过量空气系数的增大,排烟中的NOx浓度近似线性增大。α的增大使炉膛各处NOx生成均增加。增大α对炉内局部CO峰值有明显的降低作用。采用Fluent软件对实验中的预热工况进行数值模拟,结果显示在燃气和空气射流入口附近存在低温区域,除此之外温度场的模拟值与实验值吻合良好。不同预热空气温度下,模拟对NOx生成的预测都高于实验值,但其变化趋势与实验值一致。模拟中出现的炉膛尾部高浓度CO现象与实验吻合。