随着我国城市化进程的加快,城市生活垃圾日益剧增。有效处理城市生活垃圾成为一个亟待处理的问题。垃圾焚烧具有减容明显,无害化效率高,资源可回收利用等显著特点,焚烧法成为垃圾处理的主要方式。同时城市污泥随污水处理量增大急剧增加,高热值垃圾焚烧炉具有燃料适应性强和污染物低等特点,将城市生活垃圾和城市污泥在高热值垃圾焚烧炉混烧,是综合有效处理固体废弃物的一个重要途径。采用数值模拟对900t/d高热值垃圾焚烧炉排炉炉型和配风联合优化设计,利用FLIC和Fluent耦合的方法,研究炉膛前后拱角度、烟道位置和燃尽风管布置方式,优化二次风与燃尽风配比,二次风管位置和角度,获得垃圾料层在燃烧过程中的物理化学变化及垃圾燃尽率以及各工况下炉内的温度场、组分场、污染物排放特性等。结果表明:在相同工况下,垃圾焚烧炉炉内烟气流场、组分浓度和污染物排放量与现场数据相符。随炉排速度降低,床层对应的最高温度升高111K,主燃烧区前移0.7m;炉排速度为15 m/h时,垃圾在床层内充分燃烧;前后拱角度为21°/35°时,炉膛内的流动较均匀,形成较完整的切圆,有利于气流扰动和混合,强化传热和燃烧程度,降低水冷壁的高温腐蚀。前后拱10°/35°时,NO_x出口含量最低为262.5 mg/Nm~3。前后拱二次风喷入角度分别为67°/47°时,炉内温度分布均匀,对壁面高温腐蚀减弱,第一烟道烟气出口温度达到907℃,炉膛火焰呈中心对称分布,炉内烟气与二次风混合良好,NO_x排放为132.5mg/Nm~3;燃尽风、前后拱二次风配比为0.38:0.46:0.16,炉膛二次风扰动较大,炉膛烟气与氧气混合度高,气相燃烧旺盛,烟气在炉内停留时间延长,可燃组分燃烧充分,温度场集中在炉膛中部,NO_x排放减少。在900t/d高热值垃圾焚烧炉上模拟城市生活垃圾焚烧炉掺烧污泥,以广州市城市生活垃圾和市政污泥为研究对象,分析了污泥含水率和掺烧量对炉内燃烧过程、流场分布及烟气主要组分分布及污染物排放特性的影响。在模拟过程中获得了最佳的掺烧比。结果表明:随着污泥掺烧量的增加,炉排固相燃烧过程延迟,水分蒸发速率增大,温度下降,挥发分析出速率降低约70 kg/(m~2·h)、焦炭燃烧速率下降约10 kg/(m~2·h),污染物NO_x排放增加50.98 mg/Nm~3。随着污泥含水率的增加,温度降低约25 K,污染物NO_x排放降低。掺烧污泥对炉内速度矢量场影响较小。