本文首先介绍了热声不稳定现象的产生和燃烧热声不稳定的诱发机理,综述了国内外在该领域的实验研究现状,并分析了各种火焰热释放特性检测技术的优缺点,提出使用光纤光谱仪技术进行火焰热释放特性的在线检测。重油火焰的低NOx排放非常重要,另外,油气锅炉容积热负荷大,极易发生燃烧振动。本文在9MW燃烧重油试验台上进行试验,研究了投运燃尽风、喷水和喷蒸汽对重油NOx排放的影响,同时利用光谱仪进行火焰闪烁和火焰稳定性的研究。结果显示,投运燃尽风(over fire air,OFA)可有效降低NOx的排放浓度,不过,在开启OFA条件下,喷水法和喷蒸汽法对尾部NOx浓度影响都很小,喷水使火焰振荡频率升高,开启OFA下喷蒸汽会使火焰振荡频率降低,火焰振荡频率越小,火焰稳定性越差。燃煤发电在国内电力生产中仍然占据着主要地位,燃煤电站机组也向着高参数、大容量方向发展。本文在一维炉燃煤实验台上进行实验,研究了过量空气系数、给煤量、煤种及一、二次风配比对燃烧火焰的影响。结果显示,随着过量空气系数的增加,燃烧火焰的光强和炉内温度呈现先增后降的趋势,随着锅炉负荷的增加,燃烧火焰温度和光强均有所提高,火焰振荡频率也发生变化,一、二次风配比对燃烧具有一定的影响,存在最优风量配比关系可使煤粉燃烧更好,实验中设计混合煤种的不同对燃烧火焰频谱特性影响不大。本文研究结果为实验室研究和实际工业应用提供了可靠依据,试验条件较为简单,可为实际应用及进一步研究提供参考。