由于焦化加热炉特点是管内油品重、加热温度高、且管内油品存在着汽化和复杂的裂解及缩合化学反应，炉管内部特别容易产生结焦，所以必须在流速快、停留时间短、热强度较高的操作条件下，使油品在加热炉内能够迅速达到焦化所需温度。为适应这些特点，保证管内介质在理想流型状况下均匀受热，焦化炉辐射管一般均采用水平方向布置。立管焦化炉与水平管焦化炉比较，主要有两大缺点：一是两相流在立管内的良好流型范围很窄，特别容易出现不良流型，油料因局部过热而裂解；二是在底烧条件下每根立管都要通过炉膛高温区，对于焦化炉这样苛刻的操作条件，很容易造成整个辐射室炉管全部烧坏的重大事故。这就是焦化炉不能用立管的主要原因。
与常规加热炉相同，焦化加热炉由辐射室、对流室、烟囱及烟气余热回收系统几部分构成。辐射室为焦化加热炉的主要传热部位，其吸热量约为总吸热量的65-75%，而在辐射室内约80%以上的热量是由热辐射来完成，其余部分是由高温烟气和炉管的对流传热来完成，因此良好的辐射炉管布置对均匀地吸收辐射热量是非常重要的。单排管双面辐射与单排管单面辐射（加反射）比起来，其*大的优点是热流沿炉管圆周分布均匀，因而其辐射管表面热强度是单面辐射的1.5倍。换句话说，辐射管的总长度可缩短33%，即停留时间缩短33%。这对要求油料在427℃以后要尽量缩短停留时间的焦化炉是非常有利的。