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新研制的高速气体燃烧器,为了达到完全燃烧，使燃气和空气通过众多的喷孔分别进入燃烧室，燃气射流与空气射流一一撞击，均匀混合，合成射流矢量方向应与燃烧室主轴线平行，避免一射流穿透另一射流，造成混合不均。为了减少NOx的生成，采取分区燃烧，前区燃烧温度低于后区燃烧温度，在燃烧室出口燃烧温度最高。前区是贫氧燃烧，后区增加供氧，在燃烧室出口达到过剩空气系数α＝1。
如此设计，既能够合理配风，保证完全燃烧，防止CO生成，又能够维持较低的燃烧温度，减少有害气体NOx的生成。
燃烧室内充满高温的燃烧产物,其金属室壁必须有足够的冷却，才能安全工作。效仿液体火箭发动机的再生冷却，在高速气体燃烧器的设计中，利用空气在燃烧室外腔流动，吸收室壁传导的热量，保证室壁在安全的温度范围内工作。同时将空气预热能够促进完全燃烧和提高理论燃烧温度。
在燃烧室喷口局部高温区，专门设计有空气膜保护金属壁。
由于采取了以上的设计，高速气体燃烧器的使用寿命可达3年，而其他单位设计生产的高速气体燃烧器的燃烧室由耐火材料作内衬，使用寿命为几个月，甚至有的产品，其耐火材料内衬工作不足3个月就开裂。
在高速气体燃烧器设计中，为了使燃烧产物具有足够的动量，燃烧室应该有一定的压力。根据用户提供的燃气物理化学参数和速度要求，进行燃烧计算确定燃烧产物的各个热力参数后，燃烧室内燃烧产物的压力可以求出，即pc=pa/[1-(k-1)w2/2kRT]k/(k-1)。
式中pc为燃烧室压力；pa为环境压力；k为燃烧产物绝热指数；R为燃烧产物气体常数；T为燃烧温度；w为燃烧产物在喷口处的流速。
空气和燃气进入燃烧器，流经各自的通道，经过喷孔进入燃烧室，沿途存在一定的流阻。
燃烧器的空气入口压力pk是燃烧室压力pc和空气压降Δpk之和，燃烧器的燃气入口压力pr是燃烧室压力pc和燃气压降Δpr之和。即：pk=pc＋Δpk 。pr=pc＋Δpr。
pk和pr不能过高，应该满足用户提供的使用条件。高速气体燃烧器在使用天然气作燃气时，燃烧产物速度为100 m／s，其天然气入口压力为2 500 Pa，空气入口压力为2 100 Pa。
高速气体燃烧器是利用液体火箭发动机的燃烧技术为工业加热炉开发的一种高效、节能、低污染燃烧器。经天然气燃烧试验，证明其工作可靠、操作简单、热负荷调节范围大、空气过剩系数及燃气温度调节范围大。该燃烧器目前已成功地应用在油田、陶瓷、钢铁等行业的加热炉上。
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氢气烧嘴也可以叫燃烧器，但不同于小型锅炉上用的一体化燃烧器，因为都属于燃烧器，所以二者的概念很容易在生产实践中被混淆。两者的区别在于：后者属于一体机，一般也叫燃烧机，包含助燃风机、燃料加压输送管件和点火监测控制器集成为一体，适用于小型锅炉及少量喷燃点的小型燃料加热炉。前者可包含点火电极和火焰监测探头，但单一氢气烧嘴一般不含助燃风机、燃料加压及输送管件和点火监测控制器，需要根据不同加热炉的具体结构及加热工艺要求布置氢气烧嘴及助燃风机、助燃空气管路、燃料加压及输送管件和点火监测控制器，氢气烧嘴的适用领域比一体化燃烧器要广。氢气烧嘴是国际上广泛应用的新型高效节能装置。它由燃料进口、燃烧筒、燃烧室外壳、高压点火及火焰监测器等部分组成，其结构及具体尺寸见图及表。
氢气烧嘴自带一个小型的封闭燃烧室，燃料在燃烧室内基本完全燃烧，燃烧后的高温气流以高速（达100m/s）喷出。其特点是：
烧嘴喷出的高温高速气流强化炉内的对流传热，缩短加热时间、提高炉子生产率，节省燃料，可用于快速加热。
高温高速气流具有较大的动能，可以带动炉气循环，有利于炉温均匀，提高加热质量，使用于精密件及要求温度均匀性较高的加热炉和热处理炉。
烧嘴采用三次配风，混合均匀，燃烧完全。提高燃料利用率，节省燃料。
烧嘴的调节比大，可达1：5以上，可以在同一炉上实现不同温度要求的加热。
燃烧可配自动点火及火焰监测器，与炉子控制系统匹配可实现自动操作。
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平焰燃烧器：火焰呈扁平形状的燃烧器。图2为双旋平焰燃烧器。空气和燃气分别经旋流器流出，两者以旋流状态强烈混合后进入喇叭形火道燃烧。由于气流的离心力和附壁效应，火道出口处形成扁平火焰。这种燃烧器温度均匀，升温较快，可节约燃气，但加工安装的技术要求较高。
联合式燃烧器：可交替或同时使用两种燃料的燃烧器。有燃气-油联合燃烧器和燃气-煤粉联合燃烧器。采用联合式燃烧器可提高炉膛辐射热量和炉膛温度。
除以上几种燃烧器外，为了节约能源，减少污染和降低噪声，工业上还发展了一些新型燃烧器，如浸没式燃烧器、高速燃烧器、低氧化氮燃烧器和脉冲燃烧器等。
热煤气燃烧器是以热煤气为热源的加热设施（如锅炉、工业炉等），用来实现热煤气燃 烧 过程的专用装置。主要作用是按一定比例和一定混合条件将热煤气和助燃空气引入加热设施 内燃烧或在烧嘴内燃烧，并满足加热过程对火焰的方向、外形、刚性和铺展性的要求。开发 的热煤气燃烧器包括燃烧器本体及点火机构2部分。
非恒温加热设施（如锅炉），由于热负荷波动幅度大，燃烧器实现强制比例配风燃烧较 困难，因此，本体结构通常为自扩散式（或称自由式），即热煤气不与助燃空气提前混合（ 或只有在热强度要求较高时进行部分混合），而是喷入炉内后，与炉膛内空气边混合边燃烧 。
自扩散式燃烧器的优点是不易回火，调节比大，结构简单，燃烧负荷高，安全性能好；缺 点是空气过剩系数大（通常为1.1～1.25），火焰强度低。恒温加热设施（如大部分密闭式 工业窑炉），由于炉膛内蓄热温度高，燃烧热负荷波动幅度小，煤气消耗量相对稳定，因此 ，燃烧器一般选择预混比例式燃烧方法，即煤气和助燃空气在燃烧器内或喷口处已完成比例 预混，然后喷入炉内燃烧。预混燃烧器的优点是空气过剩系数小（通常为1.03～1.05），火 焰强度高；缺点是易回火，调节比小。
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锅筒内部装置包括汽水分离和蒸汽清洗装置、给水分配管、排污和加药设备等。其中汽水分离装置的作用是将从水冷壁来的饱和蒸汽与水分离开来，并尽量减少蒸汽中携带的细小水滴。中、低压锅炉常用挡板和缝隙挡板作为粗分离元件；中压以上的锅炉除广泛采用多种型式的旋风分离器进行粗分离外，还用百页窗、钢丝网或均汽板等进行进一步分离。锅筒上还装有水位表、安全阀等监测和保护设施。
为了考核性能和改进设计，锅炉常要经过热平衡试验。直接从有效利用能量来计算锅炉热效率的方法叫正平衡，从各种热损失来反算效率的方法叫反平衡。考虑锅炉房的实际效益时，不仅要看锅炉热效率，还要计及锅炉辅机所消耗的能量。
单位质量或单位容积的燃料完全燃烧时，按化学反应计算出的空气需求量称为理论空气量。为了使燃料在炉膛内有更多的机会与氧气接触而燃烧，实际送入炉内的空气量总要大于理论空气量。虽然多送入空气可以减少不完全燃烧热损失，但排烟热损失会增大，还会加剧硫氧化物腐蚀和氮氧化物生成。因此应设法改进燃烧技术，争取以尽量小的过量空气系数使炉膛内燃烧完全。
锅炉烟气中所含粉尘(包括飞灰和炭黑)、硫和氮的氧化物都是污染大气的物质，未经净化时其排放指标可达到环境保护规定指标的几倍到数十倍。控制这些物质排放的措施有燃烧前处理、改进燃烧技术、除尘、脱硫和脱硝等。借助高烟囱只能降低烟囱附近地区大气中污染物的浓度。
烟气除尘所使用的作用力有重力、离心力、惯性力附着力以及声波、静电等。对粗颗粒一般采用重力沉降和惯性力的分离，在较高容量下常采用离心力分离除尘静电除尘器和布袋过滤器具有较高的除尘效率。湿式和文氏—水膜除尘器中水滴水膜能粘附飞灰，除尘效率很高还能吸收气态污染物。
二十世纪50年代以来，人们努力发展灰渣综合利用，化害为利。如用灰渣制造水泥、砖和混凝土骨料等建筑材料。70年代起又从粉煤灰中提取空心珠，作为耐火保温等材料。
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