电站锅炉之所以普遍采用煤粉而非块煤燃烧，根本原因在于煤粉能大幅提升燃烧效率、强化炉内传热，并满足大型发电机组的负荷调节需求。煤粉颗粒直径通常在0.05至0.1毫米之间，比表面积相比块煤增加数百倍。当煤粉喷入炉膛后，与高温空气接触面积急剧扩大，着火延迟时间显著缩短，燃烧速度成倍提高。对于动辄数百兆瓦的电站锅炉而言，若直接燃烧块煤，不仅难以在有限炉膛空间内完成充分燃烧，还会导致机械不完全燃烧热损失大幅上升。煤粉燃烧可使锅炉效率稳定在92%以上，而层燃块煤锅炉效率往往不足85%。
从燃烧组织方式看，煤粉由一次风携带经燃烧器喷入炉膛，形成悬浮燃烧状态。这种燃烧方式使燃料与助燃空气在炉内实现强烈混合，火焰中心温度可达1400至1600摄氏度，有利于辐射受热面高效吸收热量。同时，煤粉锅炉的负荷响应速度远快于层燃炉。通过调节给粉量、一次风量和二次风配比，可在较短时间内改变炉内热负荷，满足电网调峰要求。大型电站锅炉普遍配备中速磨煤机或钢球磨煤机，将原煤磨制成合格细度的煤粉，再经粗粉分离器控制粒径分布，保证燃烧稳定性。
煤粉燃烧还便于实现低氮燃烧和烟气脱硫脱硝等环保措施。煤粉炉可采用空气分级、燃料分级等低氮燃烧技术，配合尾部烟气脱硝装置，使氮氧化物排放控制在超低排放标准以内。此外，煤粉燃烧生成的飞灰粒径细小，有利于静电除尘器或布袋除尘器高效捕集。相比之下，块煤燃烧产生的灰渣形态复杂，除尘和除渣系统负担更重。
从经济性角度分析，煤粉制备虽然增加了一定的厂用电耗，但燃烧效率提升带来的燃料节约远大于制粉系统能耗。以一台600兆瓦机组为例，煤粉锅炉比同容量层燃锅炉每年可节约标准煤数万吨。煤粉燃烧还能适应煤种变化，通过调整煤粉细度和配风方式，可燃烧烟煤、贫煤、无烟煤乃至褐煤，增强了电站对燃料市场的适应能力。因此，煤粉燃烧成为现代电站锅炉不可替代的主流燃烧方式。