本发明揭示了一种污泥焚烧实验炉及其焚烧控制方法，所述污泥焚烧实验炉包括焚烧炉本体及连接于焚烧炉本体一侧的分离除尘装置，焚烧炉本体底部设有布风系统，布风系统上方设有炉膛浓相区、炉膛稀相区，分离除尘装置上端与烟道连接，烟道内还设有空气加热器，空气加热器出风端与布风系统通过风道连接，烟道尾端与烟气净化系统连接。本发明实验炉采用可拆卸组装式，便于拆装，转运方便。占地面积小，大大降低了建设投资。给料和返料口连接，结构紧凑，更好的节省了空间，污泥在进入焚烧炉本体内时可以进行预热，有利于进炉后的稳定燃烧，合二为一式的给料返料能选择性的控制返炉量，无需停炉变工况下即可获得试验数据，有效指导工程实例的设计。