进入二十一世纪我国综合国力不断提升,人民生活质量稳步前进的同时我国大力发展城市化建设,带来一个明显的问题是垃圾产量大幅增加,进而实行垃圾分类政策,随着国家垃圾分类相关制度、法规的完善,垃圾分类步入正轨;分类后的垃圾水分低、热值高;相比于其他处理方式,垃圾焚烧发电技术具有“减量化效果好、无害化程度高、资源利用率高”等明显优势,其中,相比于其他焚烧技术,机械炉排炉焚烧技术又具有明显优势,且应用最为广泛,以此作为课题研究对象。随着垃圾分类后成分及热值的变化,原先针对“高水分、低热值”设计的焚烧炉已无法满足需求,盲目燃用分类后高热值垃圾可能给在运行焚烧炉带来安全隐患,而对于新设计焚烧炉,必须加以考虑目前垃圾“低水分、高热值”的情况。本文通过试验结合数值模拟的方法,对焚烧炉燃用高热值垃圾进行研究,针对可能存在的问题提出优化建议,以期为今后焚烧炉的设计及运行提供依据。首先,采用FLIC床层燃烧模拟软件对不同含水率垃圾在床层上的燃烧进行模拟,结果显示含水率20%的垃圾比55.7%的垃圾着火提前约1.8 m,挥发分燃烧跨度延长2 m,最高气体温度提高200℃以上。然后,在中试焚烧炉试验平台展开不同热值垃圾的燃烧特性试验,得到两种热值垃圾在炉内燃烧后的温度、速度、浓度等特性以及污染物排放特性。结果显示,在两种垃圾热值分别为12198 k J/kg和6598 k J/kg时,燃用热值较高垃圾工况下,炉排上方平均温度及第一烟道平均温度分别为690℃和1047℃,比燃用低热值垃圾工况高出约50℃和146℃,炉内温度过高,可能造成炉排烧坏、炉内结焦以及产生有害气体等问题,且试验过程中着火提前,烧坏垃圾进口的闸板门,此外排烟CO浓度较高。接着,以杭州某地区650t/d机械炉排焚烧炉为模拟对象,根据拟处理高热值垃圾（热值为13930k J/kg）对其焚烧炉原始结构及设计参数进行模拟,包括物理模型的建立等。第一步采用FLIC床层燃烧模拟软件对初始设计焚烧炉型结构以及初始设计参数下高热值垃圾在床层上的燃烧进行模拟,然后将模拟得到的气相（CH4、CO、H2O（g）、CO2）浓度、速度以及温度结果通过脚本代码导入FLUENT软件作为炉排入口边界条件进行气相燃烧模拟,得到炉内以及第一烟道出口温度分布及气体组分浓度分布等重要参数。根据此模拟结果,提出焚烧炉结构及运行参数优化策略,并仍然采用数值模拟的方法对焚烧炉优化后运行参数以及改进结构进行研究,最终得到适合燃用分类后高热值垃圾的焚烧炉结构及重要运行参数。结果表明,当焚烧炉四个风室一次风比例由20%、30%、30%、20%调整为10%、20%、40%、30%,二次风温度由180℃降低至25℃,同时为了改善炉内燃烧状况对结构进行优化前后墙上层二次风喷口位置保持不变,将前墙上下二次风喷口位置间距调整为1700 mm且角度保持不变,将后墙上下二次风喷口间距调整为1400 mm,后拱角度优化为调整为40°,燃用高热值垃圾时炉膛出口温度约930℃,气体组分浓度等参数满足国家相关标准对垃圾焚烧炉的要求,优化后焚烧炉结构适合燃用分类后高热值垃圾。