本论文通过对高温空气燃烧技术不同的研究模型和工作条件的数值模拟，研究了针对不同燃烧模型情况下燃烧方式、氧气浓度、预热温度、燃气速度等对燃烧温度场和氮氧化物、二氧化碳等污染物排放的影响。 在对带有二级燃料的燃烧炉的数值模拟中，通过对不同氧气浓度、不同预热空气温度和不同的二级燃气速度对炉膛温度场分布和污染物排放的影响分析和比较发现，随着氧气浓度的下降，炉膛内的温度场更加均匀，同时氮氧化物和二氧化碳的浓度也会降低。空气预热温度升高，炉膛内平均温度升高，并且最高温度与最低温度的差值减小，炉内温度场更加的均匀，氮氧化物生成量增加，但是增加的幅度随着氧气浓度的降低而减小，二氧化碳浓度相应增加但增加不大。二次燃料速度对温度场的影响取决于燃料与空气的混合速度和扩散反应的双重影响。燃料速度增加，氮氧化物和二氧化碳的排放减少。 在逆向式高温蓄热燃烧动态的换向过程中，对换向时间、预热空气温度、燃料速度对换向阶段各氧气浓度燃烧特性的影响进行分析。研究结果表明，随着时间的推移，炉膛内火焰的最高温度降低，平均温度升高，炉膛温度变得更加均匀。随着氧气浓度的降低，氮氧化物浓度和二氧化碳浓度随时间变化产生的变化幅度减小，燃烧达到稳定所需要时间更短，燃烧变化更加平稳。预热空气温度上升，炉膛内的最高温度和平均温度都有不同程度的上升；氮氧化物生成量也相应地增加，但随着氧气浓度降低，影响逐步减小；炉膛内的二氧化碳最高浓度和平均浓度也有不同程度的上升。在燃料速度为0.25m/s和0.5m/s对比分析中，综合考虑温度场、氮氧化物浓度和二氧化碳浓度，在低氧条件下应优先采用燃料速度为0.25m/s的燃烧方式。 在对带有二次空气入口且有偏置距离的双燃烧器试验炉模拟过程中，在同向、逆向和双向三种工况下分别考虑了氧气浓度的变化对炉膛内稳定燃烧特性和动态燃烧特性的影响。通过对比，证明了低氧条件下双向工况由于两个燃烧器的相互干扰作用在静态和动态燃烧过程中更加具有优势。 本论文针对三个模型对高温空气燃烧的燃烧特性进行了分析比较，并首次对高温空气燃烧中双燃烧器的相互干扰进行分析，取得了大量的有益的分析结果。研究成果丰富了高温空气燃烧的研究，并对工程实际问题具有一定指导意义。