油田加热炉是油田各中转站、联合站必不可少的地面设备。尤其是大庆油田，地处高寒地区，对加热炉的要求无论从数量上还是从质量上都较其它油田更高。新型加热炉的研制一直采用工程计算和现场试验相结合的方法，需要大量的人力、物力和时间，采用数值方法对油田加热炉进行设计和优化，既可以加快研究速度，又可以拓宽研究参数的变化范围，从而增加科研的深度与广度。本文用数值模拟工具PHOENICS对加热炉炉膛内燃气燃烧进行了数值模拟研究，分析了油田加热炉炉膛内部流场的温度分布特性，确定了炉膛内部的燃烧、辐射换热、对流换热以及热流体流动的具体模型；在此基础上，建立了能真实地描绘出炉膛内部的物理化学变化的数学模型、选取了合适的数值模拟方法、对已建立的油田加热炉试验台进行了监测实验、绘制了实际情况下温度、速度、压力分布曲线图，它可以定性和定量的反映炉膛内的实际情况。检测结果与数值模拟情况进行对比分析，确定数值模拟的准确性。结果表明：加热炉数值模拟的结果与试验站测量结果吻合，误差很小，计算模拟结果比较准确。在燃烧器1.5MW、炉膛直径1m时，20%、40%、60%、工况下炉膛过粗过长，80%工况时炉膛过长，加热炉100%的工况下，加热炉壳体局部温度过高，热应力过大，会造成烧穿事故。所以应该缩短加热炉的长度，增加加热炉直径，保证安全运营的情况下，能够更加降低耗钢量。