水泥窑协同处置固废资源具有良好的经济、环境、社会效益,可实现废物减量化、资源化、无害化。分解炉作为水泥窑系统核心设备,在处置煤矸石、石油焦等固废资源方面发展前景良好,煤矸石粉的投入可替代部分水泥生产的原料及燃料;而石油焦具有高热值、低成本的独特优势。本文采用Ansys Fluent软件模拟某公司水泥熟料生产线TTF分解炉内煤粉、煤矸石及石油焦燃烧特性。依次选取Realizable k-ε两方程模型、DPM随机轨道模型、DO模型、双步竞争模型及动力/扩散模型、通用有限速率结合涡耗散模型模拟三种不同燃料燃烧及生料分解。研究煤粉、煤矸石及石油焦三种燃料在分解炉内流动与燃烧特性、生料分解状况、污染物排放状况。数值模拟所得主要结论如下:（1）煤粉、煤矸石及石油焦三种工况下流场分布稳定,燃料入口面均产生涡旋效应,各燃料停留时间均超过7 s,缩口处均产生加速效应,燃料差异体现在主流速大小差异,煤粉、煤矸石及石油焦工况在出口面平均流速为:17.2 m/s,21.7 m/s,18.4 m/s。温度场分布均呈“双峰型”,高温区域集中于燃料入口区域,不同燃料因热值差异而导致峰值温度有所不同:煤粉（1914 K）,煤矸石（1895K）,石油焦（2011 K）。出口面平均温度为:煤粉（1221 K）、煤矸石（1206K）、石油焦（1198 K）,均满足TTF分解炉运行标准。各气体组分分布良好,出口处O2质量分数均低于2.2%,表明TTF分解炉对劣质燃料适应性好。燃料与生料在炉膛内做上升运动并不断燃烧与分解,富集在出口处CO2含量为:0.324、0.311、0.328。煤粉、煤矸石及石油焦工况燃料燃烬度分别为:93.6%、92.4%、94.3%;CaCO3分解率为:95.3%、93.4%、95.8%。结果表明:石油焦燃烬度最高而煤矸石燃烬度最低,石油焦与煤矸石工况下的生料分解率相似。（2）煤矸石与煤粉五种掺混比工况下流场、温度场、组分场分布整体相似。随煤矸石掺混比提高,出口平均流速增加,出口平均温度降低。煤矸石掺混比10%-50%工况下掺混燃料燃尽度分别为:93.34%、93.42%、93.16%、92.97%、92.81%;CaCO3分解率依次为:95.12%、95.24%、94.87%、94.46%、94.08%。表明煤矸石掺混比20%左右为比较合理的掺混比例。（3）煤粉、煤矸石及石油焦工况出口处NO平均含量依次为:272 ppm、431ppm、529 ppm。表明石油焦燃烧时会产生较多的NO。煤矸石掺混比10%-50%工况下出口截面NO平均浓度分别为:302 ppm、336 ppm、360 ppm、395 ppm、412 ppm。表明NO生成量随煤矸石掺混比提高而增加。通过对煤矸石及石油焦在分解炉内燃烧特性的研究,表明分解炉内燃用煤矸石及石油焦不仅具有技术可行性,并且能够实现煤矸石及石油焦等劣质燃料绿色化、资源化利用。