大型机械炉排式垃圾焚烧炉燃烧运行过程较为复杂,运行过程中常会出现炉内流场分布情况较差、炉内湍流扰动性较弱等情况,导致炉内燃烧情况不稳定,可燃气体无法充分燃烧,易发生内壁烧灼结焦现象,且易产生硫、氮氧化合物及二噁英等有害污染物。因此对机械炉排式垃圾焚烧炉运行过程进行燃烧规律探究,并优化焚烧炉相关结构与运行参数以最大程度改善炉内燃烧状况具有重要意义。基于以上分析,本文对某企业800t/d大型机械炉排式生活垃圾焚烧炉燃烧运行过程进行了CFD数值模拟研究,并对焚烧炉相关结构及运行参数进行优化研究。本文首先对800t/d机械炉排式垃圾焚烧炉燃烧运行过程进行了数值模拟,模拟过程通过FLIC及Fluent软件相互交接实现气固耦合,研究结果如下:气固相燃烧模拟结果大致符合炉内燃烧规律,挥发分气体在炉内燃烧较为充分,未出现多余污染气体逸散的现象;二次风的喷入增强了炉内烟气扰动性,使炉膛内各组分均匀混合,提高燃烧效率,有效遏制二噁英类有机物的生成。通过对比分析实际工况试点测量值与模拟结果,验证了数值模拟方法的可靠性。在焚烧炉燃烧运行数值模拟的基础上,继续利用CFD的方法探讨了焚烧炉炉膛结构对其燃烧运行的影响规律,并对焚烧炉相关结构及运行参数进行了优化分析。研究结果表明:当前拱角度为38°-60°附近时,炉内燃烧较为稳定;后拱角度对焚烧炉炉内燃烧影响最大,为维持炉内燃烧稳定,且避免炉膛内壁发生腐蚀及烧灼结焦等现象,后拱角度设置在25°-30°范围附近最优;当后拱连接板角度设置在60°-72°范围附近时,焚烧炉炉内燃烧情况更为稳定。本文中焚烧炉一二次风运行参数的优化包括对二次风布置方式及一二次风配风比例的优化研究,其中对二次风布置方式的优化研究包括二次风单双排布置以及双排二次风不同布置方式的规律探究,结果表明:二次风呈双排布置时,炉内烟气扰动更为充分,炉内燃烧优于单排二次风布置时的工况;当焚烧炉二次风喷嘴对冲布置时,炉内燃烧效果优于错列布置方式;二次风喷嘴为双切圆及反向旋流双切圆布置方式时,有利于增大炉膛内气流湍流强度,增强烟气扰动和混合。对一二次风配风比例进行了优化研究,设计了不同一二次风比例模拟工况,对多个工况进行数值模拟以探究其对炉内燃烧的影响规律。结果表明:适当增大二次风风量,较强的二次风能够加强炉内气流扰动,有利于促进炉膛内烟气混合,使炉内气流分布更为饱满,炉内温度及速度分布更为完善,当二次风量为39300Nm~3/h时,一二次风配风比例约为2.5:1,炉内燃烧工况最优。