窑头燃烧器是水泥生产线上保证水泥产品质量的重要的煅烧设备。燃烧器结构形式、能力规格以及安装布置的位置直接影响到窑内火焰形状和温度分布，进而影响到水泥孰料的产量和质量。运用CFD(Computational Fluid Dynamics)数值模拟技术对窑头燃烧器进行热态流场研究不仅可以为工程实践中燃烧器结构设计开发改进提供重要的理论参考依据，避免采用传统研发途径的盲目性，而且可以节约研发资金、缩短研发周期，对于目前水泥行业的技术发展具有重要的意义。　　 本文总结分析了国内外各类型窑头四风道煤粉燃烧器的管层布置、喷嘴结构、一次风比风速等特点，并通过参数计算和三维建模完成了燃烧器的结构设计。在此基础上，建立了分析对象的流域模型并对其进行网格划分，然后运用CFD商用软件FLUENT12.1对其进行数值模拟，得出燃烧器工作中窑内速度、温度和组分的分布规律，并分别改变各风道风速来研究其对燃烧情况影响规律。　　 基于数值模拟结果，本文主要结论为：(1)对燃烧器流域模型的只保留端部流域的简化建模方法是可行的；对整体模型采用分块划分、尺寸函数和interface过渡的网格技术，网格质量良好。(2)采用基于压力的分离求解器，数值格式采用SIMPLE算法以及一阶迎风格式，数学模型为标准κ-ε模型、DPM模型、组分传输模型和P1辐射模型的组合，通过上述数值计算方法可以获得较为理想的流场分布。(3)数值计算各风道出口速度与设计条件下存在在允许范围内的偏差，燃烧器的带富余量的等容积流量设计计算方法是合理的。(4)高速轴流风和带切向速度的旋流风相互作用，使整体气流产生切向旋流同时不会过早径向扩散，气流对二次高温风卷吸能力较强。(5)窑内温度成梯度变化，火焰为双峰根部、单峰头部的形状，窑内各组分分布与温度变化相对应，黑火头长度稍大于最佳长度。(6)轴流风速增大后，回流区开始位置延后长度基本不变，火焰变细短峰值温度提高；旋流风增大后，回流区提前长度变长，黑火头变短；中心风速增大后，回流区个数变多，中心回流区沿轴向移动。