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隨著我國經濟的高速發展以及城市化和人民生活水平的不斷提高，城市垃圾產生量與日俱增，生態環境污染日益嚴重。在垃圾處理方法中，焚燒法具有占地面積小、減量化和資源化效果好等優點，在我國越來越受到關注。因此，近年來我國垃圾焚燒電廠的建設速度明顯加快。
垃圾焚燒過程中產生的飛灰富含可浸出的重金屬和二英等有毒物質，被列為固體危險廢物，必須進行無害化處理，因此垃圾焚燒成為研究的熱點。
目前，飛灰的處理技術主要有3類，即水泥固化／穩定化、濕法化學處理及包括熔融和燒結在內的高溫處理。水泥固化是目前垃圾發電廠飛灰的主要處理方法，雖然工藝簡單，但缺點是增容，對二英沒有消解作用，很難保證處理結果的長期穩定性。濕法化學處理的成本較高且存在二次污染問題，所以未能得到普遍應用。熔融法是在爐內利用電能或燃料將焚燒飛灰加熱到1400℃以上的高溫，使固體顆粒發生熔融相變，變成液態熔渣，再經快速冷卻成為致密的玻璃態熔渣，將重金屬固化在熔渣中以實現穩定化。國外已經開發出幾種熔融工藝，如電能型的電弧爐熔融爐、等離子熔融爐和電阻式熔融爐以及燃料型的反射面式熔融爐、旋轉面式熔融爐、旋流式熔融爐和碳燃燒熱熔融爐[1－3]。國內和臺灣地區也有學者進行飛灰熔融固化機理及室狀爐和回轉窯熔融爐的工藝試驗研究工作[4－6]。熔融法雖然具有有毒性物質固定較為徹底和熔渣可以利用的優點，但卻要消耗大量的優質能源，如電、燃氣和燃油等，工藝和設備復雜。此外，高溫下Pb、Cd、Zn等一些易揮發金屬在處理過程中易蒸發，所以必須對煙氣進行嚴格的后續處理，然而這樣又增加了處理成本。因此，熔融法只在日本和歐洲少數經濟發達國家有所應用。
燒結法是指在待處理的飛灰中加入少量助熔劑（如垃圾焚燒爐底渣中的玻璃碎屑等），混合造粒后在低于飛灰熔融溫度下進行加熱，使助熔劑及灰中低熔點成分熔融為致密結構，從而將重金屬固化并實現穩定化的方法。試驗證明，飛灰造粒后在950～1100℃下燒結20min便能完全滿足國家規定的浸出毒性標準[7]。與高溫熔融法相比，燒結法能耗很低，重金屬揮發量較低，工藝技術簡單，容易實現大型化。文獻[8]提出了一種新型固定床燒結法的無害化處理工藝，并且針對典型1000t/d處理量的垃圾焚燒電廠進行了初步設計，確定了爐子尺寸及基本工藝參數。利用小球堆積床的傳熱傳質和燃燒理論進一步計算并確定實際工況下爐內氣流速度、氣流溫度、氣體組分分布以及物料溫度分布和燃盡程度，為工程設計提供依據。
