高温空气燃烧技术(High Temperature Air Combustion,简称HTAC)是九十年代初国际上兴起的一项新型燃烧技术,它要求助燃空气温度在800至1000℃以上,助燃空气中的含氧低于10%,从而实现节约燃料、提高热利用率、降低NOX排放和减小设备尺寸等特点。目前国内主要是应用高温蓄热体加热助燃空气和燃气,实现余热回收；尽管热利用率有所提高,但是未能良好组织燃烧,因而NOX的排放较高,污染严重。为了对高温空气燃烧技术进一步研究,掌握其核心技术(包括烧嘴、蓄热体、换向阀和换向自动控制系统),在高温空气燃烧技术的基础上,本文对高效洁净燃烧技术的特性进行了理论分析,设计了蓄热和换热两用燃烧系统,填补了国内研究的空白。为了进一步掌握高效洁净燃烧的特性,为我国研发高效洁净燃烧技术提供科学依据,首先提出了实验的方案,其中有实验台的热平衡测试,炉膛参数的测量,蓄热式换热器和换热器的性能实验方案,蓄热换向周期实验方案等。根据实验台的要求,作者设计了一套高效洁净燃烧实验系统,并以城市煤气为燃料,采用蓄热、换热两用实验炉,炉子内的温度达到了1250℃,开展了实验炉的设计研究。实验炉设计范围包括：蓄热换热两用实验炉本体、自动控制系统、电气传动、内能源介质供应系统、自动化仪表、工业电视系统、供配电设施及除尘、环保、消防、安全设施等。可以在一个实验炉上同时对蓄热和换热技术进行研究,提出了一整套可行的方案。