随着我国城市化进程的不断加速,城镇居民生活水平的不断提高,我国城镇生活污水的排放量日益增加,污泥的产量也在逐年俱增,仅城镇生活污水污泥,我国在2020年的年产量预计将高达1270万吨(干基)左右,污泥的处理处置已成为制约我国社会经济发展的重要问题。流化床焚烧技术由于其燃料适应性广、运行稳定、尾气污染小、维护次数少等特点,已受到国内外学者的广泛关注并应用于污泥焚烧处理处置中。然而,污泥流化床焚烧炉在实际运行过程中仍存在能耗高、设备效率低下等问题,本文针对上述情况,主要从如何提高效率入手,对污泥流化床焚烧技术进行了一系列相关研究。本文首先通过热重-差示扫描量热法试验对一种烟煤和三种污泥进行了燃烧特性比较,用Coats-Redfern积分法计算了燃烧动力学参数,并研究了污泥与煤在混燃过程中的相互作用,所得结论为下文研究开展提供数据支持。针对目前两种应用较广的流化床炉型,通过在0.5MW鼓泡流化床和1MW循环流化床试验台进行污泥焚烧试验,比较了两种炉型的温度分布、污染物排放以及燃烧效率,并利用Fluent软件和非预混燃烧模型,对相同的试验工况进行了数值模拟,从而总结了污泥在两种炉型内焚烧的特点。结合上述试验结果,本文以焚烧炉的出入口为切入点,来研究提高流化床焚烧污泥效率的方法,一是利用实验室自制的小型间歇式污泥桨叶干化机上进行了两种污泥的干化试验来探究污泥入炉含水率对燃料粒径分布的影响,从而为选择合适的入炉污泥参数提供数据参考;二是通过比较粉煤灰和污泥灰的粒径分布、密度等物理参数,说明了改进流化床锅炉旋风分离器的必要性,利用理论计算分析了不同参数对分离效率的影响,对不同结构、运行条件下旋风分离器的分离效率进行了数值模拟,提出了改进目前流化床旋风分离器的优化方案。最后,以设计处理量为700吨/天的污泥干化焚烧工程为研究对象,根据运行月报数据和现场试验测试数据,对该污泥焚烧工程进行了系统的能量平衡分析,计算了六台干化机和两台焚烧炉的热效率,分析比较了干化焚烧系统主要的运行参数,根据能量平衡模型计算了系统的能量流向分布,定量分析了能量损失,综合分析结果提出了相关的节能降耗措施。