目前垃圾焚烧所产生的二次污染问题已成为垃圾焚烧技术发展的瓶颈，严重制约了垃圾焚烧技术的发展和焚烧项目的开展，因此有必要大力研究开发先进的垃圾焚烧技术，真正实现垃圾的无害化、减量化处理。本论文针对我国目前垃圾焚烧所带来的二次污染和热效率低下等问题，提出一种新型的垃圾焚烧方法，即用O₂/CO₂气氛代替传统的空气燃烧，并对这种新型燃烧方式下的燃烧特性进行了基础实验研究，对主要组分的浓度分布进行了数值模拟计算。具体开展了以下三个方面的研究：（1）在O₂/CO₂条件下研究了典型城市生活垃圾组分的燃烧特性及反应动力学特性。主要针对六种典型组分垃圾即废纸、木屑、织物、塑料、植物、动物在富氧气氛下的燃烧特性进行了热分析（TGA）研究，得出了O₂/CO₂气氛下单组份垃圾的燃烧失重规律及该条件下的主要燃烧特性参数；改变燃烧气氛中的氧气浓度和实验升温速率，对不同氧浓度和不同升温速率下混合组分垃圾的燃烧特性进行了热分析研究，得到了氧浓度和升温速率对生活垃圾燃烧的影响规律。（2）采用热重-质谱联用仪（TG-MS）研究了生活垃圾高温热解过程的热解产物析出特性。结果显示：生活垃圾高温热解过程中会析出CO₂、CH₄、C₂H₆/C₂H₄、C₄H₁₀/C₄H₈等气体，实验结果为下文垃圾焚烧炉数值模拟计算边界条件地设置提供了参考依据。（3）在实验研究的基础上，运用CFD数值模拟手段，结合富氧烟气再循环的炉型特点，对城市生活垃圾在空气气氛下和O₂/CO₂气氛下的燃烧进行了流动、燃烧和传热的三维数值模拟计算。得到了炉膛中主要组分质量分数分布的浓度场和温度场等参数，并对其燃烧状况与常规空气下的不同效果和影响因素进行了分析。研究结果将为发展新型的垃圾焚烧烟气污染物零排放技术提供理论支撑。