本发明公开了一种直接燃用脱水污泥并进行热回收的流化床焚烧炉，包含炉膛、旋风分离器、尾部烟道、汽包、风机，炉膛内从下往上依次设有风室、布风板；炉膛侧壁从下往上依次设有污泥进料口、下排二次风口、上排二次风口；旋风分离器的烟气出口与尾部烟道的入口连接，旋风分离器的分离灰出口与返料器的入口连接；尾部烟道中从上往下依次设有高温空气预热器、对流管束、省煤器、低温空气预热器和烟气出口；汽包位于尾部烟道外部；利用本发明不仅是对传统污泥干化焚烧工艺的优化，节省污泥干化系统的投资和运行成本，且对污泥焚烧过程中的余热充分回收，并实现梯级高效利用，降低了系统电耗和运行成本，因而具备良好的经济性和广阔的应用前景。