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随着我国经济的高速发展以及城市化和人民生活水平的不断提高，城市垃圾产生量与日俱增，生态环境污染日益严重。在垃圾处理方法中，焚烧法具有占地面积小、减量化和资源化效果好等优点，在我国越来越受到关注。因此，近年来我国垃圾焚烧电厂的建设速度明显加快。
垃圾焚烧过程中产生的飞灰富含可浸出的重金属和二英等有毒物质，被列为固体危险废物，必须进行无害化处理，因此垃圾焚烧成为研究的热点。
目前，飞灰的处理技术主要有3类，即水泥固化／稳定化、湿法化学处理及包括熔融和烧结在内的高温处理。水泥固化是目前垃圾发电厂飞灰的主要处理方法，虽然工艺简单，但缺点是增容，对二英没有消解作用，很难保证处理结果的长期稳定性。湿法化学处理的成本较高且存在二次污染问题，所以未能得到普遍应用。熔融法是在炉内利用电能或燃料将焚烧飞灰加热到1400℃以上的高温，使固体颗粒发生熔融相变，变成液态熔渣，再经快速冷却成为致密的玻璃态熔渣，将重金属固化在熔渣中以实现稳定化。国外已经开发出几种熔融工艺，如电能型的电弧炉熔融炉、等离子熔融炉和电阻式熔融炉以及燃料型的反射面式熔融炉、旋转面式熔融炉、旋流式熔融炉和碳燃烧热熔融炉[1－3]。国内和台湾地区也有学者进行飞灰熔融固化机理及室状炉和回转窑熔融炉的工艺试验研究工作[4－6]。熔融法虽然具有有毒性物质固定较为彻底和熔渣可以利用的优点，但却要消耗大量的优质能源，如电、燃气和燃油等，工艺和设备复杂。此外，高温下Pb、Cd、Zn等一些易挥发金属在处理过程中易蒸发，所以必须对烟气进行严格的后续处理，然而这样又增加了处理成本。因此，熔融法只在日本和欧洲少数经济发达国家有所应用。
烧结法是指在待处理的飞灰中加入少量助熔剂（如垃圾焚烧炉底渣中的玻璃碎屑等），混合造粒后在低于飞灰熔融温度下进行加热，使助熔剂及灰中低熔点成分熔融为致密结构，从而将重金属固化并实现稳定化的方法。试验证明，飞灰造粒后在950～1100℃下烧结20min便能完全满足国家规定的浸出毒性标准[7]。与高温熔融法相比，烧结法能耗很低，重金属挥发量较低，工艺技术简单，容易实现大型化。文献[8]提出了一种新型固定床烧结法的无害化处理工艺，并且针对典型1000t/d处理量的垃圾焚烧电厂进行了初步设计，确定了炉子尺寸及基本工艺参数。利用小球堆积床的传热传质和燃烧理论进一步计算并确定实际工况下炉内气流速度、气流温度、气体组分分布以及物料温度分布和燃尽程度，为工程设计提供依据。
