CFB锅炉即循环流化床锅炉，其燃烧过程依托气固两相流的循环特性实现，核心分为床料预热、燃料流化燃烧、灰渣循环再燃三个阶段，和传统层燃、煤粉炉的燃烧逻辑有明显区别。
启动阶段，先通过床下点火装置或床上油枪加热床料，通常为0-8mm的石英砂或炉渣，当床温升至600℃以上时，开始投加燃料。燃料颗粒随一次风从布风板上方进入炉膛，一次风从布风板下方送入，风速控制在临界流化风速以上，使床料和燃料颗粒悬浮翻滚，呈现类似液体沸腾的流化状态，这是CFB锅炉燃烧的基础特征。
燃烧阶段，燃料在炉膛密相区（下部）和稀相区（上部）逐步燃尽：密相区温度维持在850-950℃，适合挥发分析出和焦炭前期燃烧，部分未燃尽的焦炭颗粒随烟气上升进入稀相区继续燃烧；同时，二次风从炉膛不同高度分层送入，补充燃烧所需氧气，强化气固混合，降低氮氧化物生成。
循环再燃是CFB锅炉的关键环节：携带大量未燃尽颗粒的烟气进入炉膛出口的旋风分离器，利用离心力将固体颗粒从烟气中分离下来，通过回料阀送回炉膛密相区，反复循环燃烧，显著延长燃料停留时间，因此即使是低热值的煤矸石、生物质等燃料，也能达到较高的燃烧效率。
燃烧过程中，床温通过调整给煤量、一二次风配比、循环灰量来控制，始终保持在适合脱硫脱硝的温度区间，最终燃尽的灰渣一部分从炉膛底部排渣口排出，另一部分随烟气进入尾部烟道完成换热。