能源危机和环境问题加速了人们对新能源的开发与研究。我国生物质能的储量丰富,是三大可再生能源中唯一可以稳定上网的能源,利用生物质发电具有广阔的发展前景。本文以循环流化床气化炉空气气化得到的低热值生物质气体为研究对象,气体热值为1260kcal/Nm³。由于气化工艺过程会影响气化气体的组份,从而影响着生物质燃气的燃烧特性,因此,有必要研究不同组份对生物质气体燃烧特性的影响。由于本文研究的低热值生物质气化气的惰性气体含量较高,火焰速度较低,为了更好的研究不同气体成分在不同的速度水平下对生物质气层流火焰速度的影响,本文首先利用热量炉试验台和Chemkin软件对加入了惰性气体CO₂、N₂的H₂/CH₄/CO合成气的层流火焰速度进行了研究,以探究不同组份对合成气层流火焰速度的影响,同时,也可以对生物质气化气层流火焰速度的试验提供数据支持。研究发现,CO、H₂均可以提高合成气的层流火焰速度,且火焰速度越高时提升作用越明显。在探究当量比与层流火焰速度的关系时,发现提高CO、H₂含量,合成气的最大火焰速度对应的当量比均增大,且CO的增大效果更明显。对两种惰性气体而言,CO₂对层流火焰速度的抑制作用比N₂更为明显,气体的火焰速度更低,且合成气最大火焰速度对应的当量比更小。然后,利用热量炉试验台和管式炉高温反应试验台,并结合数值模拟软件Chemkin对典型低热值生物质气的层流火焰速度和NO排放特性进行了研究。发现提高H₂的含量时,生物质气体的层流火焰速度会提高,同时NO的排放减少。这是由于H₂的加入提高了H自由基的浓度,提高了相关链式反应的反应速率,从而提高了生物质气体的层流火焰速度;H自由基还促进了N+OH<=>NO+H反应逆向发生,从而将NO还原。提高CO₂含量时,生物质气的层流火焰速度下降,由于N₂含量相对减少,从而减少了热力型NO的来源,因此CO₂的比例提高时,NO排放会减小。最后,利用Fluent对实际的锅炉进行1:1建模,计算了低热值生物质气体在实际工业应用中的燃烧状况,并将低热值生物质气化气的层流火焰速度与燃烧状况进行分析。计算结果发现炉膛中的温度分布均匀,且空气扰动较为剧烈,混合情况良好。但改变H₂/CO比例时,发现提高H₂相对含量时,炉膛出口处NO的浓度略微降低而CO浓度有明显提高;提高CO₂含量时,炉膛出口处NO浓度降低,CO浓度提高。考虑到层流火焰速度越高的气体,燃烧稳定性越高。对本文研究的生物质气化气而言,提高气体中的H₂含量,并把CO₂占惰性气体的比例控制在40%左右,可以同时兼顾锅炉的燃烧性能和污染物排放特性。