随着IGCC和CCPP的发展,中低热值气在燃气轮机中的应用越来越引起关注。由于中低热值气成分与热值的多样性导致其燃烧特性复杂多变,本文因此针对其独特的燃烧特性进行了数值与实验研究。研究高压下中低热值气预混火焰的熄灭特性及层流火焰传播速度对于火焰的稳定燃烧、提高燃烧效率、以及减少污染物的排放具有重要的意义。文章分别采用考虑辐射重吸收的谱带辐射(SNBCK)模型及未考虑辐射重吸收的光学薄辐射(OPT)模型,对常温下1～40atm,CO2稀释比为0和20%,CO/H2为50∶50的CO/H2/air混合气的一维预混层流火焰进行数值分析,研究辐射重吸收效应对可燃极限及极限处的火焰传播速度和温度的影响,同时采用光学薄辐射(OPT)模型对1～40atm,预热温度为298K、400K和500K, CO/H2为50∶50的CO/H2/air混合气的一维预混层流火焰进行数值分析,研究预热温度和压力对可燃极限及可燃极限处最大火焰温度、层流火焰传播速度、质量燃烧率和火焰厚度的影响。结果表明,辐射重吸收效应能有效拓宽贫可燃极限,提高燃料中C02比例会加剧上述效果。辐射重吸收效应随压力增大而逐渐增强,并造成可燃极限处最大火焰温度随压力先增加后减小,在10atm左右达到峰值。提高预热温度拓宽了CO/H2/air混合气的可燃极限；可燃极限处层流火焰传播速度随着预热温度提高增加,但质量燃烧率随预热温度提高而降低；火焰厚度和反应区厚度随着压力升高而降低,随着预热温度提高略有增大；火焰厚度与反应区厚度之比和Zeldovich数随着压力呈现一致的先增加后减小变化趋势；预热温度的提高使得峰值向低压侧移动,敏感性分析显示这种变化趋势可能是由反应CO+OH<=>CO2+H引起的。另一方面,本文设计了国内第一套双腔泄压式球形火焰燃烧弹实验系统,与国内的单腔燃烧弹相比,其具有可进行更高压力实验以及高压下实验安全可靠等优点。利用这套实验系统,本文对压力为1～15atm、当量比为0.6～2的IGCC和CCPP的中低热值气典型成分进行层流火焰传播速度测量。实验结果表明,提高混合气的热扩散特性或绝热火焰温度都能有效提高层流火焰传播速度。提高Lewis数有助于减缓压力引起的流体力学不稳定性的发生。高压下IGCC气/6He/O2得到的层流火焰传播速度随压力升高而减小。高压时贫燃情况由于He含量较高导致Lewis数增大而使得火焰更稳定。常压下CCPP气/02的层流火焰传播速度从在当量比0.6至2出现先增后减趋势,当量比为1.0左右时最大。