本实用新型涉及一种用于污泥焚烧和热能回用的双工质双循环污泥焚烧炉，焚烧炉的燃烧室下部为密相区绝热炉膛，上部为稀相区受热面炉膛，稀相区受热面炉膛内壁设有均匀排列的水冷管件，密相区绝热炉膛下方设置有布风装置，高温分离器分别通过管道及回料装置与稀相区受热面炉膛和密相区绝热炉膛连接，顶部则连接尾部烟道，尾部烟道中设有蒸汽换热系统、有机热载体换热器。本实用新型的污泥焚烧炉，既可减少燃料对炉膛的磨损，也可提高密相区的温度，强化燃料的干燥、着火，改善燃烧效果。本实用新型系统热效率高，设备磨损小，对入口污泥状态适应性好，污泥热能回用方式灵活，且能大规模处理。