燃烧炉的设计主要与被烧垃圾的性质、处理规模、处理能力、炉排的机械负荷和热负荷、燃烧室热负荷、燃烧室出口温度和烟气滞留时间、热灼减率等因素有关。

(1)垃圾性质。垃圾燃烧与垃圾的性质有密切关系，包括垃圾的三成分(水分、灰分、可燃分)、化学成分、低位热值、相对密度等。同时由于垃圾的主要性质随人们的生活水平、生活习惯、环保政策、产业结构等因素的变化而变化，所以尽量准确地预测在此焚烧厂服务时间内的垃圾性质的变化情况，从而正确地选择设备，提高投资效率。为使设备容量得到充分利用，一般采用工厂使用期的中间年的垃圾性质和垃圾量作为设计基准，并且可以采用分期建设的情况进行。

(2)处理规模。燃烧炉处理规模一般以每天或每小时处理垃圾的重量和烟气流量来确定，同时考虑这两者因素，即使是同样重量的垃圾，性质不同，也会产生不同的烟气量，而烟气量将直接决定焚烧炉后续处理设备的规模。一般而言，垃圾的低位热值越高，单位垃圾产生的烟气量越多。

(3)处理能力。垃圾燃烧厂的处理能力随垃圾性质、焚烧灰渣、助燃条件等的变化而在一定范围内变化。一般采用垃圾焚烧图来表示焚烧炉的焚烧能力。

(4)炉排机械负荷和热负荷。炉排机械负荷是表示单位炉排面积的垃圾燃烧速度的指标，即单位炉排面积、单位时间内燃烧的垃圾量kg/(m2·h)。炉排机械负荷是垃圾焚烧炉设计的重要指标，高则表示炉排处理垃圾的能力强。炉排面积热负荷是在正常运转条件下，单位炉排面积在单位时间内所能承受的热量kJ/(m2·h)，视炉排材料及设计方式等因素而异。

(5)燃烧室热负荷。燃烧室热负荷是衡量单位时间内、单位容积所承受热量的指标，包括一次燃烧室和二次燃烧室。燃烧室热负荷的大小即表示燃烧火焰在燃烧室内的充满程度。

(6)燃烧室出口温度和烟气滞留时间。废气停留时间与炉温应根据废物特性而定。处理危险废物或稳定性较高的含有机性氯化物的一般废物时，废气停留时间需延长，炉温应提高；若为易燃性或城市垃圾，则停留时间与炉温在设计方面可酌量降低。一般而言，若要使CO达到充分破坏的理论值，停留时间应在0.5s以上，炉温在700℃以上，但任何一座焚烧炉不可能充分扰动扩散，或多或少皆有短流现象，而且未燃的炭颗粒部分仍会反应成CO，故在操作时，炉温应维持1000℃，而停留时间以1s以上为宜。若炉温升高，停留时间可以降低；炉温降低时，停留时间需要加长。

(7)热灼减率。炉渣的热灼减率是衡量焚烧炉渣无害化程度的重要指标，也是炉排机械负荷设计的主要指标。焚烧炉渣的热灼减率是指焚烧炉渣中的未燃尽分的重量，焚烧炉设计时的炉渣热灼减率一般在5%以下，大型连续运行的焚烧炉也有要求在3%以下。