电站锅炉的燃煤燃烧核心区域为炉膛，也就是常说的燃烧室，它是锅炉系统中实现燃料化学能向热能转化的关键空间。炉膛通常由四周的水冷壁管围合而成，整体呈立式长方体或圆柱形结构，具备足够的容积和高度，既能保证煤粉充分燃烧，又能容纳燃烧产生的高温烟气顺利流通。
燃煤进入炉膛的方式与燃烧形式直接相关，当前主流的电站锅炉多采用煤粉燃烧技术：原煤先经磨煤机研磨成细度符合要求的煤粉，再由一次风携带通过燃烧器喷入炉膛。燃烧器一般布置在炉膛的前后墙、四角或切圆位置，煤粉喷出后会在炉膛内迅速与高温烟气、二次风混合，在悬浮状态下剧烈燃烧，释放大量热量。
燃烧过程中，煤粉颗粒会在炉膛中下部完成着火、燃烧和燃尽的主要阶段，炉膛下部的冷灰斗则用于收集燃烧后产生的灰渣，未完全燃尽的细小颗粒会随烟气向上流动，在炉膛上部空间继续燃烧放热。除了煤粉炉，部分中小型电站或采用循环流化床锅炉的机组，燃煤的燃烧区域为炉膛下部的流化床层：煤粒被布风板送入的高速气流托起，呈沸腾状燃烧，床层内还会布置埋管受热面吸收热量，这种燃烧方式对煤种的适应性更强。
炉膛的设计会充分考虑燃烧效率和受热面布置，四周的水冷壁会持续吸收燃烧产生的辐射热，将管内的水加热成蒸汽，同时控制炉膛出口烟温在合理范围，避免后续受热面结渣。简单来说，电站锅炉的煤始终在炉膛这个封闭的高温空间内完成燃烧，不同燃烧技术的差异仅在于煤在炉膛内的存在状态和具体燃烧区域的细分。