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燃煤烟气的深入治理，越来越受到全社会的普遍关注。除了SO2和NOx之外，汞等其他金属元素的污染控制也逐渐被提到日程。为了更好的控制金属元素在烟气中的排放，研究金属元素在燃烧火焰中的转化机理显得颇为重要。虽然各国对烟气多污染物控制技术都做了深入研究，但是在探究金属元素的转化机理方面，尚未达成统一意见，尤其是在亚微米颗粒物——碳烟上富集和转化的规律的研究就更加稀少。因此从反应动力学机理方面揭示碳烟对污染物的生成转化过程的影响，是如今多污染物控制技术迫切需要解决的问题。基于以上研究背景，本文依托国家自然科学基金“燃烧火焰中初始成核颗粒耦合富集重金属元素的过程及机理研究”，通过计算流体力学软件FLUENT和化学反应动力学软件CHEMKIN，对实验装置乙烯-空气反扩散火焰燃烧器内的流场，温度场，浓度场进行了模拟，并对汞在该温度场内的均相氧化过程进行数值模拟。提出了该燃烧器在生成稳定碳烟时的最佳流量比，并在此基础上探讨计算不同温度和离子浓度对汞的氧化的影响。同时结合前人实验数据对汞在高亚微米颗粒含量烟气中的迁移转化机理展开研究。本文从模拟的手段出发，希望为尚在搭建中的实验台做出预测和可能性分析。本研究以FLUENT软件为基础，从简单化学反应假设入手，建立反扩散火焰燃烧的数学模型，得出不同条件下乙烯火焰燃烧的流场、温度场、浓度场，并将计算结果和前人实验数据对照，结果符合良好。并得到在内、中、外管内径为，10mm、35mm、73mm的燃烧器的最佳流速结果，对应流量为：2.5×10-5m3/s、5.75×10-5m3/s、2.5×10-4m3/s。最后优化了乙烯燃烧和碳烟生成模型。为了探究汞在燃烧火焰中的富集，转化规律，在广泛搜集国内外文献中有关汞的形态变化，理化特征，析出释放规律及燃烧中的影响因素等基础上使用武汉徐明厚教授提出的汞26步反应机理，利用软件CHEMKIN对不同空气预热温度、氧气浓度下的特定重金属物质（以汞为例）的转化过程进行数值模拟，得到燃烧室一定时间内特定重金属（以汞为例）的浓度曲线。并对汞在多颗粒物氛围下的迁移转化机理做出探讨。研究结果表明：Cl2的含量在200ppm时达到反应最快时间，再增加后对反应总时间影响不大；HCl量的增加对反应有小量抑制作用。温度对反应的影响最大，在1400k时达到反应的最佳温度。反应时间最短。