在可燃温室气体排放严格控制和清洁低碳燃烧大力发展的能源时代背景下,煤炭开采形成的大量伴生性气体——体积浓度不超过6 vol%煤矿超低浓度瓦斯（ULCM）的有效利用对于增加我国能源供给、降低污染物排放具有十分重要的现实和长远意义。本文以实现超低浓度瓦斯的稳定燃烧为目的,基于多孔介质预混燃烧研究中存在的流速区间、贫燃极限等稳燃特性研究不足,现有多孔介质燃烧器降燃温、强化稳定性研究较少以及超低浓度瓦斯特有气源特征稳燃特性研究较少三个现状,通过采用自建实验系统的实验研究、理论分析和FLUENT燃烧数值模拟手段,对熔盐蓄热多孔介质燃烧器超低浓度瓦斯稳燃特性展开全面研究。本文得到主要研究成果及结论如下:阐明了圆柱与圆锥V型多种结构型式的超低浓度瓦斯稳燃特性。针对超低浓度瓦斯稳燃研究对象,开展了燃烧温度分布、贫燃极限、稳燃速度区间、周期波动燃烧温度分布和污染物排放燃烧特性实验,研究表明:经与等距圆柱结构型式比较发现圆锥V型无盐优化结构型式贫燃极限最低达到1 vol%,获得了圆锥V型结构低燃温、高流速、极低贫燃极限、宽稳燃流速区间以及低NO含量排放的稳定燃烧特性。发现随着圆锥V型结构燃烧反应区孔隙率增大,对应区域燃烧温度分布均匀集中度和线性得到提高,这源自于气固换热能力的减弱及球体辐射能力增强的作用。然而,研究过程发现等距圆柱与圆锥V型结构燃烧过程均存在火焰面易上移、燃烧温度变化幅度大的燃烧稳定性差等不足。上述研究结果可为后面实验章节实验分析提供依据。阐明了蓄热熔盐复合结构中超低浓度瓦斯稳燃特性,建立了蓄热熔盐多孔介质复合结构的驻燃热均衡模型。提出了多孔介质燃烧器中加入蓄热熔盐的实验方法以及小流量、短加时、高加热效率的火焰驻定预热方法。通过实验发现,蓄热熔盐复合结构贫燃极限为1.25 vol%,呈现出此结构燃烧温度分布显著减小、火焰面亮度和宽度减少及火焰面上移停滞的变化趋势,揭示了通过熔盐蓄热削弱热回流实现低燃温、低NO排放以及提高贫燃极限的机理。研究发现合理改变含盐结构热容和热波速率可以起到有效强化燃烧稳定性的作用。基于热力学理论构建了蓄热熔盐复合结构的驻定燃烧热均衡模型,进而表明了驻燃过程能量输入与换热、损失相互间的内在循环关系。同时,实验分析得到固定功率下随含盐燃烧器长度增加燃烧反应温度降低、预热区距离增加和燃烧区距离减少。阐明了调节功率下熔盐对球体温度响应特征,发现小功率波动熔盐温度在相变线以下波动,而大功率波动在相变线附近。利用增设双温模型为基础的FLUENT燃烧反应模拟程序,揭示出运行方式、物性参数、结构外形以及工业化尺寸四因素对蓄热熔盐复合结构超低浓度瓦斯稳燃的影响规律,此规律研究深化了对含熔盐超低浓度瓦斯稳燃特性的科学认识。分析了运行参数变化条件下高温火焰区的影响机理,发现随着预混初温增大过焓火焰距进气口愈近以及温度分布影响范围变大,整体排放上圆锥V型结构型式更具优势。发现盐热容和球体消光系数主控物性因素对高温火焰区影响起主导作用,而盐导热系数和相变潜热则影响相对较小。通过流体模拟分析了含盐圆锥V型结构与含盐圆柱结构内部的流速和阻力变化影响,发现圆锥V型外形较含盐圆柱外形具有较低的气体流速及流动阻力,这有助于降低燃烧器运行的能耗。并模拟分析了相同含盐圆锥V型结构类型不同尺度对稳燃特性（温度分布、阻力分布）的影响,发现阵列分体小尺寸锥型结构燃烧器相较于大尺寸锥型,其低燃烧温度、阻力损失以及NO排放均有显著优势,进而采用小尺寸阵列圆锥V型结构的分体燃烧能为新型工业化燃烧器开发提供崭新思路。阐明了煤矿超低浓度瓦斯主要组分变化特征,并在此基础上,揭示了典型组分（水汽、氢气和二氧化碳）对超低浓度稳燃的影响规律。研究结果表明:发现超低浓度瓦斯气中随水汽摩尔分数增加,燃烧温度峰值和NO含量值减小,二者呈负线性相关。得到随甲烷浓度增加,燃烧效率影响系数逐渐减小,二者服从幂函数分布,说明水对于燃烧存在一定的影响。得到随着氢气摩尔分数增加、表面辐射效率和燃烧效率降低,并且燃烧效率影响程度高低也与氧气比例的多少有关。发现随着二氧化碳含量增加,稳定燃烧功率范围逐渐减少、吹熄区域增大、回火区域逐渐减少,这表明二氧化碳组分对燃烧有不利影响。