本文就空气预热温度对烟气自循环燃烧过程的影响进行了模拟研究，结果发现，空气预热温度的提高有利于整个炉膛内的温度分布均匀化。并且NOx生成浓度随着预热空气温度的升高而增大，预热空气温度小于等于1100K时，最高摩尔NOx分数只有103ppm，符合污染物排放标准，一旦预热空气温度超过1100K，NOx的生成量将急剧升高。因此空气预热温度并不是越高越好，根据本课题的研究，空气预热温度一般控制在900K～1100K左右为最佳。　　本文还对不同预热空气温度下时使用烟气自循环燃烧装置和不使用烟气自循环燃烧装置时进行了模拟对比研究。模拟发现，使用烟气自循环燃烧器，炉膛入口氧浓度可降低至10％左右，避免了普通扩散燃烧引起的局部高温区，并形成了弥散燃烧，使得炉膛内的温度分布更加均匀化，炉内温差降低，火焰的边界几乎可以扩展到炉膛的边界处，NOx、CO2等污染物的排放也远远小于普通式扩散燃烧。　　本文还对炉膛入口氧浓度变化对燃烧过程和NOx污染物的影响进行了数值模拟研究。结果表明：随着炉膛入口氧浓度的降低，火焰温度、炉膛温度均呈现降低趋势，NOx排放量也逐渐降低。当空气中氧含量过高时，可通过改变引射量，使炉膛入口氧浓度降低，减小炉内温差，使得炉膛温度分布更加均匀，并有效降低NOx排放量。　　本文对烟气自循环燃烧技术和高温空气燃烧技术进行了三维模拟对比，发现高温空气燃烧火焰头部有明显的纺锤形状，而烟气自循环燃烧在整个炉膛内进行，形成了弥散燃烧，火焰温度分布更均匀，火焰的边界几乎扩展到了炉膛的边界。并且在相同空气预热温度下，高温空气燃烧生成的NOx的浓度要远远大于烟气自循环燃烧技术生成的NOx浓度。　　本文还对本课题组之前设计的间壁式换热器进行了数值模拟研究，为了能够得知间壁式换热器能否达到现有换向式蓄热体的效率，对其与现有换向式蓄热体进行了对比模拟研究，并对其尺寸进行了优化设计。