在我国工业化进程加快的背景下，我国节约资源和减少污染排放的压力不断增加，节能环保的燃气热水器作为高效低污染设备具有广阔的应用前景。研究燃气热水器的关键技术是对燃烧系统和换热系统进行优化设计和改进。 氮氧化物成为越来越受到人们关注的污染物，本论文分析了氮氧化物的危害及其生成机理，对现有的低氮技术进行了分析研究，从生成机理的角度分析过量空气系数和温度等因素对燃烧室内氮氧化物生成的影响，为本课题的低氧浓淡燃烧技术提供了理论依据。 论文针对提高燃气热水器的效率和降低其污染物排放，研究了低氧浓淡燃烧器和管阵式换热器在燃气热水器上运用的效果。根据浓淡燃烧原理可以降低氮氧化物排放量，并考虑到过量空气系数的适度减少可以对效率起到积极的作用，且过量空气系数对整个燃气热水器燃烧的影响在理论和实践上已经得到充分的认识和证明，论文采用一种低过量空气系数的浓淡燃烧器进行试验研究，并对不同过量空气系数下的烟气成分进行测试，得出过量空气系数为1.41时，烟气中氮氧化物含量36.9ppm，与现有的燃气热水器相比有显著降低。此结论证明了浓淡燃烧技术对降低烟气中氮氧化物含量的作用，同时进一步论证了过量空气系数对燃烧的影响，并依此选择合适的过量空气系数使燃烧最充分且效率最高。 通过对管阵式换热器进行一系列冷态的试验和模拟，使得换热器中的水流达到均衡，为充分的换热和有效的寿命作保证。对换热器的换热效果在试验和模拟上进行验证，由于此管阵式换热器用于冷凝式燃气热水器的潜热换热段，论文采用CFD专业软件Fluent对考虑冷凝的管壳式换热器换热、流动特性进行数值模拟，得出换热量及其温度、压力等分布。通过准则方程对模拟所得潜热换热段的换热量进行校核，误差为1.912％。此结果显示，本论文所采用的模型有一定的借鉴意义。