热解炉是危险废物在控氧条件下的热解区，废物由燃烧器点火开始燃烧，补风系统供给的空气分布在炉的下部，且风量只有废物燃烧所需化学需氧量的<SPAN lang=EN-US>20%-40%</SPAN>，从而使得只有位于炉下部的废物完全燃烧，其燃烧释放的热能向上传递给上一层废物，上层废物吸收热量首先被烘干，进而热解，再到炭化，直到最终不再吸收热量后，热量再向更高层传递，由此废物逐渐在炉内自下而上形成燃烬层、燃烧层、碳化层、热解层和烘干层，各种化合物的长分子链逐步被断裂成短分子链，变成可燃气体。由于没有足够的氧让这些气体进一步氧化，因此这些气体将进入二燃室进一步燃烧。残留下来的可燃性固定碳由于在炉内长时间停留逐步转化成二氧化碳而废物在缺氧条件下燃烧、热解，大大的拟制了氮氧化物的生成，大部分氮在热解过程中生成氮气，而非氮氧化物。废物只有在热解炉内的燃烬层大约有一半是生成氮氧化物（因为有机物中的氮有：具有还原性的NH2基团、具有氧化性的NO2基团和与碳形成杂链或杂环的中性氮三种存在形式，而只有NO2基团在热解氧化过程中是生成氮氧化物）。
综上所述，可知废物中的氮只有大约四分之一是生成氮氧化物，其他的将生成氮气。各主要层分布如图示：
热解炉特点：
对废物外形大小适应性广，特别是对大件废物更具有突出优势；
废物在炉内静态气化、焚烧，粉尘产生量小，大大减轻后续尾气净化工段的负荷
医疗废物采用一次装料，大大降低了废物与操作人员的接触机会，保证了员工的身体安全，同时大大减轻了操作劳动强度
自动化程度高：自动调节空气量，根据二燃室出口烟气温度自动调节燃烧器燃烧状态，达到设定状态启动自动停炉程序；
造价较低，建设期短，操作方便，厂区占地面积较小；
垃圾热值在3000Kcal以上时，燃烧不需额外增加燃料，二次室出口中心温度可达到1150度
适用范围：
医疗垃圾、临床感染废物等；
工业危险废物处理中心（化工废渣、油泥、焦油）；
航空垃圾、塑料、废渣、有机化合物。
