由于焦化加熱爐特點是管內油品重、加熱溫度高、且管內油品存在著汽化和復雜的裂解及縮合化學反應，爐管內部特別容易產生結焦，所以必須在流速快、停留時間短、熱強度較高的操作條件下，使油品在加熱爐內能夠迅速達到焦化所需溫度。為適應這些特點，保證管內介質在理想流型狀況下均勻受熱，焦化爐輻射管一般均采用水平方向布置。立管焦化爐與水平管焦化爐比較，主要有兩大缺點：一是兩相流在立管內的良好流型范圍很窄，特別容易出現不良流型，油料因局部過熱而裂解；二是在底燒條件下每根立管都要通過爐膛高溫區，對于焦化爐這樣苛刻的操作條件，很容易造成整個輻射室爐管全部燒壞的重大事故。這就是焦化爐不能用立管的主要原因。
與常規加熱爐相同，焦化加熱爐由輻射室、對流室、煙囪及煙氣余熱回收系統幾部分構成。輻射室為焦化加熱爐的主要傳熱部位，其吸熱量約為總吸熱量的65-75%，而在輻射室內約80%以上的熱量是由熱輻射來完成，其余部分是由高溫煙氣和爐管的對流傳熱來完成，因此良好的輻射爐管布置對均勻地吸收輻射熱量是非常重要的。單排管雙面輻射與單排管單面輻射（加反射）比起來，其*大的優點是熱流沿爐管圓周分布均勻，因而其輻射管表面熱強度是單面輻射的1.5倍。換句話說，輻射管的總長度可縮短33%，即停留時間縮短33%。這對要求油料在427℃以后要盡量縮短停留時間的焦化爐是非常有利的。