隧道窑是生产无机非金属材料的连续性烧成设备，其中烧成段是进行烧成的主要结构。本文采用计算机数值模拟的方法模拟隧道窑烧成段气体富氧燃烧过程，研究在工业生产过程中如何利用富氧燃烧技术降低隧道窑能耗，减少污染，可以对实际窑炉的结构优化和运行控制提供指导作用，奠定富氧燃烧技术应用于隧道窑的理论基础。本文研究了某明焰陶瓷隧道窑结构及热工流程，利用流体分析软件FLUENT建立该隧道窑烧成段的燃烧模型，对隧道窑烧成段进行三维数值模拟。研究结果表明，随氧气质量分数从23%提高到38%：（1）窑内温度场越来越均匀。当隧道窑产量一定时，富氧燃烧使得窑顶温度减小，使用寿命延长，也减小了窑内上下温差。（2）当燃料种类和燃料类型一定时，火焰温度也逐步升高；当具有相同富氧气氛时，热值高的燃料火焰温度高于热值低的燃料，说明热值高的燃料燃烧更为完全。（3）窑内气体的扰动也更加剧烈；当燃料种类和燃料量一定时，烟气出口流速逐渐减小；当具有相同富氧气氛时，由于输入总的热量相同，热值高的燃料出口截面流速反而越低。（4）出口截面NO浓度逐渐增大，并且增大趋势逐渐减小，其中热力型NO与总的NO浓度变化趋势相同，而快速型NO含量增加越来越多。（5）NO浓度场与速度场之间存在一定的对应关系，在速度小的区域，NO的浓度越高，因此，应该尽量加快窑内气体的扰动程度以抑制NO的生成。（6）高炉煤气CO浓度大幅减小；发生炉煤气CO浓度增大，但是增大趋势明显不如高炉煤气的减小趋势。在相同气氛时，热值较高的发生炉煤气CO浓度低于热值较低的高炉煤气； CO₂浓度不断升高。建议保持氧气质量分数在28%，可保证较低CO产量和较高CO₂产量。（7）可以减小隧道窑产品单位产量综合能耗，当氧气质量分数达到38%时，比常规空气燃烧节约能耗约35%。