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MILD燃烧技术具有高效率，低NOx、CO、SO_x等污染物排放等优点，被国际燃烧界誉为21世纪最具发展前景的新型燃烧技术之一。本文针对MILD燃烧需要预热空气的缺点，设计并建立规模为20kW的MILD燃烧中试实验台架。采用实验研究和CFD数值模拟的手段，以佳能气为燃料，实现了常温空气的MILD燃烧，并进行相关的实验研究。实验发现，常温空气下通过调整燃烧器钝体高度，可以实现常规燃烧到MILD燃烧的转化。实验测量结果表明：炉内温度分布均匀，温差在200K左右，没有明显火焰锋面，燃烧反应速率降低且发生在整个炉膛容积内，辐射换热增强；炉膛内处在低氧的水平，平均氧浓度为4.2%，NO的生成量很低，平均值仅为29ppm。在炉膛中心存在高浓度的CO分布，但在炉膛的其它区域内，几乎检测不到CO的存在。采样尾部烟气发现，O2和CO的浓度分别为11.0%和0，NO仅为17ppm，证明常温空气下MILD燃烧具有较高的减排水平。使用FLUENT软件，采用三种不同的湍流模型—standard k-ε模型、realizable k-ε模型、Reynolds Stress模型，结合层流火焰面燃烧模型和DO辐射模型对常温空气下C3H8的MILD燃烧进行模拟。结果显示Reynolds Stress模型结合Flamelet模型的温度和CO分布预报结果要明显地优于其他两个模型，而在O2浓度分布预报上三种组合模拟的结果相当；采用FLUENT自带NO反应模型可以对NO的趋势较为准确地预报；尾部烟气中CO和NO的预报值很低，与实验一致。研究表明，强烈的烟气内循环和高速燃气/空气射流的湍流混合对实现常温空气MILD燃烧起到非常重要的作用，常温空气MILD燃烧的数值模拟还需要流动和燃烧模型的进一步研究。