船舶焚烧炉装置是船舶的重要防污染设备之一。随着全球经济的发展和船舶数量的增加,船舶垃圾对海洋环境的污染也越来越严重,船舶垃圾焚烧处理技术在船舶防污染、提高营运质量方面有着良好的综合效果,故作为一种比较成熟的处理方式在远洋船舶上得到广泛应用。由于现有的船舶焚烧炉装置的处理效果已经无法满足MEPEC.107决议的相关规定。如果继续使用原有的船舶焚烧炉装置,仍会对海洋环境造成危害。故针对新设计的船舶焚烧炉,本文通过对其炉膛进行三维数值模拟的研究,一方面验证其设计的合理性,一方面提出改进建议,并提出相应的控制策略。本文首先对炉膛优化方法进行分析研究,确定三维数值模拟作为研究手段,在分析数值模拟基本原理的基础上,对焚烧炉热负荷、炉膛体积进行计算;对垃圾热动力性能的分析、垃圾焚烧空气量、垃圾焚烧烟气量的计算以及炉膛壁传热及气冷壁传热分析,为数值模拟提供了数值基础。其次对影响焚烧效果的因素进行分析,为之后的数值模拟结果提供判断依据。三维数值模拟中,首先使用sd/tetra对船舶焚烧炉的流动进行冷态模拟,根据影响焚烧效果的因素,提出了改进建议;之后使用fluent软件进行燃烧传热模拟,验证了改进设计的合理性。最后针对污染排放的原理,分析了相应的控制目标和策略,提出了对应的控制流程图,对焚烧炉降低污染性气体排放起到了积极的作用。