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當電極間距大于臨界距離時，小點火能量與電極間距無關；而當電極間距小于臨界距離時，由于電極本身的吸熱，小點火能量隨電極間距的減小而增加。放電電極的形狀也對小點火能量的大小有一定的影響，在相同的電極間距和電極尺寸條件下，放電點越尖，其本身吸熱越少，所需的小點火能量也就越小。
高壓點火裝置是燃燒機上的電子核心部件之一，雖然其價格僅占燃燒機總價的很少一部但它擔負著重要的燃料點燃工作。高壓點火裝置的失效，輕則燃燒機無法工作，影響生產；重則可能造成鍋爐爆炸。尤其是當高壓點火裝置未完全失效時，燃料已大量噴入爐膛，熄火保護裝置尚未動作，此時高壓點火裝置突然點火，將會造成非常嚴重的后果。由此可見高壓點火裝置的重要性。
高壓點火裝置一般由整流電路、振蕩電路、升壓部件及放電電極組成。整流電路將220 V/50 Hz 的交流電進行整流、濾波，轉變為直流電；振蕩電路的作用則是根據放電頻率，將直流電再振蕩成交流電；升壓部件將振蕩后的交流電升壓，以達到可以電離空氣的高電壓，再利用高壓硅堆形成高壓脈沖電流；放電電極則是由特殊材料制成的，置于燃料出口。各部件輸出波形。
交流220 V/50 Hz 的電源，經電源變壓器 T1 后成為電壓較低的電，然后經過整流橋 B 將交流電源變為直流脈沖電源，再經過電容C1 的濾波，就得到了直流電源，這一部分即為整流電路。振蕩電路由電阻R1、三極管 BG 和升壓變壓器 T2 的初級構成，振蕩后由升壓變壓器T2 進行一次升壓，然后由高壓二極管或高壓硅堆 D 整流，得到高壓直流電。該直流電經電阻R2 對電容C2充電，同時在大電容C3 上儲備能量。當C2 被充電到一定電壓時，雙向二極管 D2 開啟，觸發雙向可控硅SCR 導通，此時電容C3已儲備了相當的能量，該能量通過回路電容C3、雙向可控硅 SCR 和二次升壓變壓器T3 的初級釋，此時在二次升壓變壓器的次級上就產生了高電壓。該高壓經放電電極擊穿一定厚度的空氣后放電，從而完成脈沖點火的一次放電點火。電容 C3在放電后又再次充電，從而進行一連串的充放電過程，在電極間就產生了一系列放電火花，完成一次點火過程。
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燃燒狀態監控：燃燒狀態必須予以動態監控，一旦火焰探測器感測到熄火號，必須在極短時間內反饋到燃燒機，燃燒機隨即進人保護狀態，同時切斷燃氣供給。火焰探測器要能正常感測火焰號，既不要敏感，也不要遲鈍。因為敏感，燃燒狀態如有波動易產生誤動作而遲鈍，反饋火焰號滯后，不利于運行。一般要求從熄火到火焰探測器發出熄火號的響應時間不超過0.2秒。
點不著火的保護：燃燒機點火時，通入燃氣，燃氣著火燃燒。點火動作要求發生在燃氣通入前，先形成點火溫度場，便于著火燃燒。如果點不著火，火焰探測器感測不到火焰號，燃燒機進入保護狀態。從點火到進入保護狀態的時間要適當，既不能過短也不能過長。若過短，來不及形成穩定火焰；過長，點不著火時造成大量燃氣時入爐膛。一般要求在通入燃氣2-3秒，燃燒機對火焰探測器感測的火焰號進行判斷，未著火則進入保護狀態，著火則維持燃燒。
熄火保護：燃燒機在燃燒過程中，若意外熄火，燃燒機進入保護狀態。由于爐膛是熾熱的．燃氣進入易發生爆燃，故須在極短時間內進入保護狀態，切斷燃氣供給。
從發生熄火到燃燒機進人保護狀態，該過程的響應時間要求不超過1秒。
燃氣壓力高低限保護：燃氣燃燒機穩定燃燒有一定范圍，只允許燃氣壓力在一定范圍內波動。限定燃氣高低壓的目的是確保火焰穩定性：不脫火、不熄火也不回火，同時限定燃燒機的輸出熱功率，保證設備經濟運行。當燃氣壓力超出此范圍，應鎖定燃燒機工作。燃燒機設計一般用氣體壓力開關感測壓力號，并輸出開關量號，用以控制燃燒機的相應工作。
空氣壓力不足保護：燃氣燃燒機設計熱強度大，其燃燒方式采用鼓風強制式。如果風機發生故障造成空氣中斷或空氣不足，立即切斷燃氣，否則會發生爐膛爆燃或向風機回火。因此在提高風機質量的同時，燃氣控制必須與空氣壓力連鎖，當空氣壓力不足時，應立即切斷燃氣供給。一般用氣體壓力開關感測空氣壓力號，并輸出開關量號，用以控制燃氣電磁閥的相應工作。
斷電保護：燃燒機在工作過程中突然斷電，必須立即切斷然氣供給，保護設備。燃氣控制電磁閥必須是常閉型的，一旦斷電，自動關閉切斷燃氣供給。電磁閥關閉響應時間≤5s。
在傳統的工業爐設計中，燃燒器的火焰速度大約為每秒幾米，當燃燒產物溫度在600 °C～800 °C時，爐內對流換熱與輻射換熱各占50％；在燃燒產物溫度為800 ℃以上時，以輻射換熱為主；在燃燒產物溫度達到1 400 ℃時，輻射換熱是對流換熱的10倍,所以大部分爐窯設計中,是以輻射換熱為基礎。但是在采用高速氣體燃燒器后，即使在高溫區，爐內被強化的對流換熱在綜合換熱中所占的比重大大提高，具體說明如下：
采用普通燃燒器時，火焰速度低，燃燒產物在被加熱物表面的流動為層流，層流的對流換熱系數為h1-Nu＊λ/d。
式中 努謝爾特數Nu=0.332Pr1/3＊Re1/2；Pr為普朗特數；Re為雷諾數；λ為氣體的導熱系數；d為流道當量直徑。
采用高速氣體燃燒器, 火焰噴射速度高(100 m/s～300 m/s),被加熱體表面流動以紊流為主，紊流附面層局部放熱系數為h2=Nu＊λ/d。式中Nu=Pr1/3(0.036Re0.8-836)
設加熱爐內腔尺寸為6.45m×2.3m×2.9m，燃燒產物溫度為1 790 ℃，被加熱體溫度為900 ℃。
采用普通燃燒器，燃燒產物流速為5 m／s時，燃燒產物與被加熱體表面之間的對流換熱比熱流為q1=h1(tg-tw)=2671X4.18kJ/h＊m2。
采用高速氣體燃燒器，燃燒產物流速為150 m/s時，燃燒產物與被加熱體表面之間的對流換熱比熱流為q2=h2(tg-tw)=10685X4.18kJ/h＊m2。q2是q1的4倍。
國外曾就輻射加熱爐和高速對流加熱爐進行過比較試驗，在0 ℃～1 200 ℃的加熱過程中，輻射加熱爐所需加熱時間是高速對流加熱爐的6倍，在750 ℃～1 200 ℃的加熱過程中，輻射加熱爐所需加熱時間是高速對流加熱爐的10倍。
1980年，國內引進高速氣體燃燒器在井式加熱爐上進行技術改造，原有的輻射加熱爐從0 ℃～650 ℃升溫需要24 h，而采用了高速氣體燃燒器的加熱爐從0 ℃～650 ℃升溫只需4 h，并且燃料消耗量也由于采用了高速氣體燃燒器可以節省25%～30％。在油田，用高速氣體燃燒器改造成三合一加熱爐，加熱效率提高了1倍，而燃料消耗量節約了20％。
高速氣體燃燒器的燃燒產物高速沖進加熱爐內，攪動多倍的爐內氣體隨之摻混，可以大大提高爐內溫度均勻度。國外一家工廠用高速氣體燃燒器改造加熱爐后，爐內溫度均勻度可由±15 ℃提高到±2 ℃。國內井式加熱爐采用高速氣體燃燒器后，爐溫均勻度達到±7 ℃。
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