在钢铁企业生产过程中,会产生大量副产煤气,而这些副产煤气都是很好的二次能源。而富氧燃烧技术能有效的改善燃气锅炉燃烧特性。近年来,对富氧燃烧技术的研究主要集中在燃煤锅炉,而对燃气锅炉的研究较少。本文以某钢厂220t/h燃气锅炉为研究对象,利用理论分析、数值模拟及锅炉试验方法研究煤气的富氧燃烧特性。首先,利用炉内换热模型论证了富氧燃烧改善低负荷稳定燃烧的可行性。详细分析了富氧燃烧对炉膛烟温特性、烟气辐射特性、火焰传播速度、着火热及烟气在炉内停留时间等的影响。结果表明：富氧燃烧技术能较好的改善锅炉的整体性能。其次,对富氧燃烧方式下燃气锅炉炉内燃烧特性进行数值模拟研究。结果表明：随着助燃剂中氧气含量的增加,燃烧器区域速度场变化不大,而温度得到大幅度提高；与常规燃烧方式相比,当燃料比为100%时,富氧量达到30%可使得燃烧器平均温度提高了近85℃,燃烧器高温区温度达到1745K,使得靠近燃烧器出口的高温区有可能会对燃烧器产生损坏。而当燃料比为80%时,若将富氧量提高到30%时,燃气锅炉燃烧器区域温度大于额定工况的温度,从而改善低负荷燃气锅炉运行的稳定性。随着助燃剂中氧含量的增加,炉膛壁面热负荷和燃烧器截面热负荷均增大,当燃料比为100%时,富氧比例为30%时,辐射热流密度超过了9.5×105W/m2；壁面高负荷越来越集中,高负荷区域逐渐变小。最后,对副产燃气在富氧条件下的燃烧特性进行试验研究。结果表明：与常规燃烧方式相比,随着富氧量的增加,燃料绝热燃烧温度提高,锅炉排烟热损失及化学不完全燃烧损失不同程度的减小,锅炉热效率提高。当助燃剂中氧气含量为25.07%时,气体燃料的绝热燃烧温度提高了134℃,锅炉热效率提高了2.02%,由节约燃料量而产生的经济效益161.35万元。,可减少CO2排放量17.42×106m3/a。