焚燒爐熱氧化裝置由內襯耐火磚的爐膛組成，其具有一個或多個燃氣或燃油燃燒器。有機污染氣體通常不通過燃燒器本身，除非其一部分被用來提供支持燃料燃燒所需的氧氣。熱氧化裝置用于將氣流加熱到氧化有機污染物所需的溫度。這種溫度主要是基于破壞氣體中的化合物的自燃溫度而定。
換熱式熱氧化焚燒爐裝置
由于燃料成本，大多數焚化爐使用熱交換器回收一些處理過的廢氣焚燒爐的熱量。這種熱量通常被用于在廢氣進入焚燒爐之前對其進行預熱。有一種熱交換器是換熱器，使用它們的焚燒爐一般被稱為回熱式氧化裝置。常用的換熱器是管殼式換熱器，這類裝置有一個包圍許多小管的外殼。廢氣在這些管內流通，而處理過的廢氣則通過殼體流通，包圍管子。
蓄熱式氧化焚燒爐裝置
另一種熱交換器的類型是蓄熱器，搭配焚燒爐一般稱為蓄熱式氧化裝置。通過使廢氣通過焚燒爐入口處的填充陶瓷床來實現熱回收，該焚燒爐預先用離開焚燒爐的氣體加熱。通常在再生系統中使用至少三個陶瓷床，一個床用于預熱廢氣流，一個床用于儲存來自處理過的氣流的熱量，一個床處于吹掃循環中，吹掃循環是用來防止每次氣流反轉時的排放尖峰。
轉換閥會將入口，出口和吹掃氣流切換到適當的床。該類裝置有三個平行的床，頂部耐火襯里燃燒室，配有兩個燃氣燃燒器。蓄熱式熱交換器具有比換熱式熱交換器高得多的熱回收效率。熱回收將產生高溫度入口氣體，因此通常僅在有機蒸汽濃度非常低時才需要燃燒器燃料。
另一種蓄熱式氧化裝置稱為無焰氧化，燃燒器僅用于在引入廢氣之前預熱填充床。在一些設計中，會使用電阻加熱器進行預熱。此類裝置具有獨特的填充床設計，這種床具有高熱回收和儲存能力，只需使用有機化合物氧化產生的熱量即可將床維持在適當的焚燒溫度。而且，由于燃燒器僅在短時間內運行，因此NOx生成率低。
催化氧化焚燒爐裝置
為了使燃料消耗小，催化氧化器設計有回熱和蓄熱交換器。回熱和蓄熱交換器的優點和局限性與熱氧化裝置相同。催化劑是一種加速化學反應而不會發生變化的物質。用于焚燒的典型催化劑是鉑，鈀或銠的貴金屬氧化物，一般作為薄層沉積在高表面積材料上。
催化氧化的主要優點是：廢氣在通過傳熱部分后，通過燃氣燃燒器將其加熱到所需溫度，然后通過催化床，催化劑使氧化反應在比熱氧化所需的溫度低得多的溫度下發生。催化劑的量通常用空速來描述。將標準體積流速除以催化劑床體積來計算空間速度，一般就是標準條件下停留時間的倒數。
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