焚烧炉主要包括3种：炉排炉、流化床和回转窑。欧洲90%以上的焚烧厂采用的垃圾焚烧炉技术是机械炉排焚烧炉；流化床焚烧炉和旋转窑焚烧炉虽有应用，但较少。日本大型城市垃圾焚烧厂基本采用机械炉排炉。在我国，54%的垃圾焚烧厂采用炉排炉，流化床和其他类型的焚烧炉所占比例分别为43%和3%。
（1）炉排炉
炉排炉技术成熟，运行稳定、可靠，适应范围广，绝大部分固体垃圾不需要任何预处理可直接进炉燃烧（图6.1）。尤其适用于大规模垃圾集中处理和垃圾焚烧发电（或供热）。垃圾在炉排上的焚烧过程大致可分为3个阶段：
第一阶段：垃圾干燥脱水、烘烤着火。针对目前我国高水分、低热值垃圾的焚烧，这一阶段必不可少。一般为了缩短垃圾水分的干燥和烘烤时间，该炉排区域的一次进风均需经过加热（可用高温烟气或废蒸汽对进炉空气进行加热），温度一般在200℃左右。这一阶段产生的主要气体是水蒸气和还原性气体（如CO、NH3等）。
第二阶段：高温燃烧。通常炉排上的垃圾在900℃左右的温度范围燃烧。大部分垃圾在这一阶段燃烧，生成的气态污染物包括SO2、NOx、HCl等。
第三阶段：燃尽。垃圾经完全燃烧后变成灰渣，在此阶段温度逐渐降低，炉渣被排出炉外。
图6.1 机械炉排炉的概念图
燃烧温度和停留时间是影响炉排炉性能的主要参数。垃圾的燃烧温度是指垃圾中的可燃物质和有毒有害物质在高温下完全分解，直至被破坏所需要达到的合理温度。根据经验，该温度范围在800～1 000℃。垃圾焚烧的停留时间有两层含义。一是指垃圾从进炉到从炉内排出之间在炉排上停留的时间，根据目前的垃圾组分、热值、含水率等情况，一般垃圾在炉内的停留时间为1～1.5 s。二是指垃圾焚烧时产生的有毒有害烟气，在炉内处于焚烧条件进一步氧化燃烧，使有害物质变为无害物质所需的时间，该停留时间是决定炉体尺寸的重要依据。一般来说，在850℃以上的温度区域停留2 s，便能满足垃圾焚烧的工艺需要。
（2）流化床
流化床炉体较小，燃烧残渣少（约1%），炉内可动设备少，可以对任何垃圾进行焚烧处理，其结构见图6.2。垃圾粉碎到20 cm以下后再投入炉内，垃圾和炉内的高温流动沙（650～800℃）接触混合，瞬间气化并燃烧。未燃尽成分和轻质垃圾一起飞到上部燃烧室继续燃烧。不可燃物和流动沙沉到炉底，一起被排出，混合物分离成流动沙和不可燃物，流动沙可保持大量的热量，因此流回炉子循环使用。
图6.2 流化床焚烧炉的结构(www.xing528.com)
1—助燃器；2—流动媒体；3—散气板；4—不燃物排出管；5—二次燃烧室；6—流化床炉内；7—供料器；8—二次助燃空气喷射口；9—流动媒体（沙）循环装置；10—不燃物排出装置；11—振动分选
根据风速和垃圾颗粒的运动状况，流化床焚烧炉可分为固定层、沸腾流动层和循环流动层。
①固定层：气速较低，垃圾颗粒保持静态，气体从垃圾颗粒间通过。
②沸腾流动层：气速超过流动临界点的状态，从而在颗粒中产生气泡，颗粒被剧烈搅拌处于沸腾状态。
③循环流动层：气体速度超过极限速度，气体和颗粒之间激烈碰撞混合，颗粒在气体作用下处于飞散状态。
流化床的主要缺点是：对进炉的垃圾有粒度要求、耗电量大、除尘负荷高、操作技术要求高等。由于流化床焚烧炉主要靠空气托住垃圾进行燃烧，因此对进炉的垃圾有粒度要求，通常希望进入炉中垃圾的颗粒不大于50 mm，否则大颗粒的垃圾或重质的物料会直接落到炉底被排出，达不到完全燃烧的目的。所以流化床焚烧炉都配备了大功率的破碎设备，否则垃圾在炉内难以完全呈沸腾状态，无法正常运转。另外，垃圾在炉内沸腾全部靠大风量、高风压的空气，不仅电耗大，而且将一些细小的灰尘全部吹出炉体，造成锅炉处大量积灰，并给下游烟气净化增加了除尘负荷。流化床焚烧炉的运行和操作技术要求高，若垃圾在炉内的沸腾高度过高，则大量的细小物质会被吹出炉体；相反，鼓风量和压力不够，沸腾不完全，则会降低流化床的处理效率。因此需要非常灵敏的调节手段和相当有经验的技术人员操作。
（3）回转窑
回转窑可以通过调节转速，改变垃圾在窑中的停留时间，并且对垃圾在高温空气及过量氧气中施加较强的机械碰撞，能得到可燃物质及腐败物含量很低的炉渣，可处理的垃圾范围广，特别是在工业垃圾的焚烧领域应用广泛。其主要缺点是：垃圾处理量不大，飞灰处理难，燃烧不易控制，很难适应发电的需要，因此在垃圾焚烧中应用较少。
回转窑炉（图6.3）是一个带耐火材料的水平圆筒，绕着其水平轴旋转。从一端投入垃圾，当垃圾到达另一端时已被燃尽成为炉渣。圆筒转速可调，一般为0.75～2.50 r/min。回转窑由两个以上的支撑轴轮支持，通过齿轮驱转的支撑轴轮或链长驱动，绕着回转窑体的链轮齿带动旋转窑炉旋转；回转窑的倾斜角度可以通过上下调整支撑轴轮来调节，一般为2%～4%。
图6.3 回转窑示意图
1—回转窑；2—燃尽炉排；3—二次燃烧室；4—助燃器；5—锅炉
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