油泥砂是在油田生产活动中产生的,它主要来源于油田开采、原油集输及处理的各个环节。根据我国石油行业生产的特点,油泥砂既是生产活动中产生的废物,又是有用的二次资源。胜利油田胜利发电厂开发的流化焚烧炉为无害化、减量化、资源化处理油泥砂开辟了一条新的途径,本文通过对SHF20-1.3/350-YN型焚烧炉工作特性的模拟研究,为焚烧炉的设计和运行优化打下了良好的基础。本文简要的概述了油泥砂的性质、危害及其处理方法,并介绍了SHF20-1.3/350-YN型焚烧炉的运行参数、结构及特点。然后利用C++语言的面向对象的编程方法建立了焚烧炉燃烧系统和汽水系统的整体数学模型。本文建立的燃烧系统的模型是基于“小室”的一维稳态模型,在模型中将炉膛分为底部的密相区和上部的稀相区,密相区作为一个独立的小室,稀相区沿炉膛高度均匀划分为多个小室。文中考虑了焚烧炉内气固两相的流动、燃料的燃烧及传热等过程,并以气体质量守恒、固体质量守恒及能量守恒为基础,以“小室模型”来作为建立燃烧系统内守恒方程的手段。汽水系统的数学模型包括蒸发区和单相介质换热器的数学模型。整体模型中燃烧系统和汽水系统的衔接是通过受热面的吸热量和炉膛出口烟气参数来实现的。在所建立的模型的基础上,本文还用C++ Builder 6编程工具开发了能反映焚烧炉工作特性的模拟软件,软件操作方便、界面友好。通过本文所建立的模型,对焚烧炉设计工况下的工作特性进行了模拟研究。结果表明:焚烧炉炉膛底部温度较低,这是由于一次风没有经过预热并且燃料所含水分汽化潜热较大造成的;同时,炉内O2、CO2浓度分别随炉膛高度单调减少和增加;CO浓度沿炉膛高度则是先增加然后逐渐减少。通过本文所建立的模型,模拟了焚烧炉负荷、过量空气系数以及燃料掺烧比例变化对焚烧炉工作特性的影响。结果表明:负荷减小时,焚烧炉整体温度降低,燃烧条件变差;过量空气系数增加时,炉膛下部温度降低,上部温度升高;燃料掺烧比例变化时,水煤浆掺烧比例越大,炉膛整体温度越高,燃烧条件越好。