飞灰水洗脱氯设备的工艺原理主要是利用垃圾焚烧飞灰成分与水泥原料成分相近，以及有害成分氯盐（氯化钠、氯化钾）易溶于水的特点，把脱氯后的飞灰利用水泥窑高温煅烧制成水泥熟料。具体来说，该工艺主要包括以下步骤：
飞灰收集：从垃圾焚烧发电厂收集而来的飞灰首先进入飞灰储存料仓。
水洗单元：飞灰进入水洗单元，通过“三级逆流漂洗工艺”按照水灰比3:1的比例对飞灰中的可溶性氯盐进行洗脱。
氯元素脱除：经过水洗后的飞灰中氯元素由原来的20 %多下降至1%以下，实现了高效脱氯效果。
水泥窑处理：根据水泥回转窑对生料含氯量不超过0.015 %要求，含氯元素低于1%以下的飞灰，按一定比例投放进入水泥窑进行处理。
重金属脱除：在飞灰水洗过程中投加重金属脱除剂，使经水洗工艺洗脱出来的重金属沉淀到飞灰渣浆中，减少飞灰水洗液中重金属含量，从而增加重金属稳定性。
水质净化：飞灰水洗废水进入水质净化单元，通过投加药剂使飞灰水洗液经过沉淀、过滤、调节PH、调节水洗液硬度、浊度等步骤对飞灰水洗废水进行处理,使其达到蒸发制盐的水质要求后进入蒸发制盐单元。
飞灰水洗脱氯设备整个工艺无废气、废水外排，可以完全实现飞灰的资源化、无害化、减量化。
