本课题是与中石化总公司金陵分公司合作项目“新型焦化炉专用油气联合燃烧器的研制”的部分研究内容。其目的是研究如何通过管式加热炉内燃烧、传热耦合过程，以及燃烧器结构、配风的组织以及操作参数的调节来控制加热炉内火焰形状和温度分布，使得管式加热炉中的火焰形状更合理，温度分布更均匀，从而优化燃烧过程，达到加热炉的工艺要求。 用数值模拟的方法分别对南京炼油厂现场运行的一台采用扁平焰气体燃烧器的焦化炉和一台采用燃油燃烧器的常减压炉的一个工艺单元进行了详细的数值模拟研究，并将模拟结果与现场实验数据、现场拍照以及观察到的现象作了对比，吻合较好，验证了数值模拟所用模型的可靠性和数值模拟方法与结果的可信性。 详细研究了燃气和燃油加热炉内火焰形状的影响因素以及这些影响因素对于火焰形状的影响趋势，总结了燃气和燃油加热炉内火焰长度和宽度的经验公式，进而得到了火焰形状的控制方法，在此基础上开发了一系列适合不同燃料组分的新型燃烧器，这在燃烧器的设计和使用中是开创性的，填补了国内在此领域内的空白。研究表明，燃料组分、喷嘴直径、喷嘴角度、过剩空气系数、喷嘴雾化粒径、雾化介质、一二次风比例等参数的变化均对火焰形状参数具有不同程度的影响，进而影响整个炉膛内的火焰和温度分布以及炉管内流体的加热效果。 建立了具有两台燃气燃烧器和两台燃油燃烧器的常压炉几何模型，分别研究了两台燃烧器之问的相互干涉作用，详细分析了在燃烧器间距变化的条件下速度场和温度场偏离各自中心线的情况，由此计算结果，总结了燃烧器间距与速度场和温度场偏离对应的中心线程度的经验公式，并分别确定了燃气燃烧器和燃油燃烧器之间相互不干扰的最小距离。目前国内关于这种燃烧器之间不干扰距离的研究还较少，对于燃烧器的设计和管式加热炉的设计提供了理论上的指导。