无焰燃烧技术是一种温度均匀分布、低NOX排放的无可见燃烧火焰的新型燃烧技术,可应用到气体、液体、固体燃料上,且污染物排放远远低于传统燃烧方式,受到广大学者的关注。生物质气化燃气具有燃气组分复杂、常混有焦油、热值低、燃烧不易控制等特点。无焰燃烧技术是解决生物质气化燃气传统燃烧问题的重要技术之一。开展生物质气化燃气的无焰燃烧研究,对于低热值燃气的利用以及无焰燃烧技术的发展具有重要意义。本文采用数值模拟的方法分别对不含焦油成分的生物质气化燃气和含焦油成分（以甲苯代替）的生物质气化燃气进行了无焰燃烧的研究。以试验系统的燃烧器为研究对象,建立了基于ANASYS-FLUENT软件的数值模型。数值模型中对生物质气化燃气成分进行了简化,称为模型气化气,由CO2、CO、H2、CH4和N2组成。燃烧模型采用非预混层流小火焰面模型,引入了多组分多步反应机理,并考虑了辐射效应和NOX的生成。数值模型的验证结果表明,数值模拟结果与试验结果有较好的一致性。论文研究了空气预热温度、当量比和燃气中不可燃组分CO2浓度等因素对生物质气化燃气无焰燃烧时燃烧室内温度分布、氧气浓度分布和NOX排放的影响。并采用正交实验法分析了各因素的综合影响。结果表明:空气预热温度对燃烧室内温度影响最大,当量比和燃气中不可燃CO2与N2比例次之;提高空气预热温度和当量比,会增加燃烧反应速率,提高燃烧室内温度,同时也会增加NO的排放,在无焰燃烧的低温燃烧条件下,CO的燃尽更依赖于燃气与氧气的混合,当量比从0.45增大到0.9时尾气中CO排放会随之增加;燃气中不可燃气体成分从5%CO2+60%N2变为20%CO2+45%N2时燃烧室内温度会下降10K。将甲苯作为焦油的模型化合物加入到生物质气化燃气中,对含甲苯的生物质气化燃气进行数值模拟,分析甲苯浓度以及运行参数对无焰燃烧燃烧室内温度分布、氧气浓度分布、以及CO和NO排放的影响。结果表明:甲苯对生物质气化燃气无焰燃烧影响明显,甲苯的加入使其与不含甲苯的生物质气化燃气无焰燃烧相比,燃烧室内温度水平降低,燃烧尾气中CO和NO的排放明显降低;甲苯浓度从5 g/m3增加到20g/m3时,燃烧尾气中CO排放小于5ppm,接近零排放,NO排放小于3 mg/m3。在甲苯浓度为15 g/m3时,空气预热温度从400K增加到700K或当量比从0.45增加到0.9,都会使燃烧尾气中NO排放升高,但升高的并不明显,一直处在小于5mg/m3的极低水平;尾气中CO排放受空气预热温度的影响较小,但当当量比为0.9时,CO排放迅速增加。