當煉油設備中加熱爐工作時，燃料油和燃料氣經安裝在加熱爐底部的油一氣聯合燃燒器被霧化后噴入爐內，與空氣均勻混合后在爐膛內基本完全燃燒。產生的火焰及高溫煙氣溫度約1000～1500℃，主要以輻射傳熱的形式將大部分熱量傳遞給輻射爐管內流動的原料油。煙氣溫度降至800℃左右后由下而上經輻射室進入對流室。在對流室，高溫煙氣主要以對流傳熱的方式將熱量傳遞給對流爐管內流動的原料油。煙氣溫度降至200℃～300℃后經煙囪被排出。 被加熱的原料油由上而下，先進入對流爐管，再進入輻射爐管。管內原料油與管外高溫煙氣逆向流動，通過爐管壁不斷吸收熱量，至爐出口處，達到生產工藝所要求的溫度。 燃料燃燒產生的火焰不允許舔到爐管上，以防爐管被燒壞。所以，輻射室應有足夠的體積。由于爐墻有良好的隔熱性能，熱量散失得很少，爐墻吸收煙氣、火焰放出的熱量溫度升高，然后又把熱量反射回來，其中的一部分被爐管所吸收，提高了爐管的吸熱能力。爐墻反射熱量的現象，稱為爐墻的再輻射。因爐墻的溫度遠低于火焰的溫度，再輻射的熱量在加熱爐總熱量中所占比例并不大。