该实验系统主要由供气系统、管路系统、加热系统、点火系统、燃烧系统、数据采集系统六大部分组成。供气系统主要包括多种高压气瓶及蒸汽发生器；管路系统主要包括从供气系统连接至燃烧系统的所有气体管路及所需的各实验装置；加热系统主要包括可以给水蒸气加热的电加热器；点火系统主要包括高能点火器和点火燃料套管；燃烧系统主要包括微预混单元喷嘴燃烧器；数据采集系统主要包括氢气气相色谱仪（GC590）、烟气分析仪（testo 350）、热电偶（B型、K型）、相机，测试的主要数据有燃烧室不同位点的温度、火焰可见光照片、烟气中未完全燃烧的氢气含量及污染物排放。

该实验系统可开展水蒸气环境中灵活燃料纯氧微混燃烧性能实验（点火性能实验、负荷性能实验等），探讨不同运行参数（当量比、稀释比、进气温度等）对燃烧特性的影响，测量进出口总温和烟气组分，记录火焰图像，获得燃烧火焰点火、回火、熄火特性和烟气生成特性，可为燃气轮机燃烧室设计研发提供理论支撑和基础数据。