近年来，人们对环境污染问题的关注度日益提高，而且世界各国对限制环境污染排放的相关法律越来越严格，燃气轮机污染物排放的问题受到学术界和工业界的广泛重视，开发研究新的低污染排放技术已经成为燃气轮机技术发展的主要方向。本文设计建立了一套预混燃烧特性实验研究平台，并针对管内预混燃烧行为，进行了污染物排放特性和火焰形态特征的实验研究。采用丙烷作为实验气体燃料，考察了过量空气系数a、预混燃气平均速度v、预混管道长度L、预混管道长径比L/D和旋流器旋流数Sn对污染物排放（NOx、CO、UHC）特征和燃烧火焰形态的影响规律。通过研究可以获得以下主要结论：(1)过量空气系数对气体预混燃烧的尾气污染物排放和火焰结构的有较大影响。将预混过量空气系数控制在1.1以上可以同时降低NOx、CO和UHC的含量；(2)增加燃气平均速度会造成燃料和空气在预混段混合时间减少，燃料与空气的预混均匀性降低，导致NOx排放大量增加，CO和UHC的排放量亦随着燃气平均速度的增大而增加；(3)降低燃气平均速度的前提下，增加预混段的长径比有助于进一步降低污染物的排放。但是在L/D>8之后，继续增加预混段长度对NOx排放量的影响显著性逐渐下降。(4)强旋流可以增强旋流燃料—空气均匀预混效果，能够使NOx排放迅速降低。但CO和UHC排放量有小幅增加。