蓄热式热力焚化炉，简称RTO，英文全称为Regenerative Thermal Oxidizer，主要应用于低浓度大风量的有机废气（VOC）的处理，RTO设备的形式常见的有旋转式与多箱式。其中多箱式常见的有2室和3室结构，处理大风量时还可设计成5室、7室等形式以及圆形等结构。
待处理的低温有机废气在入口风机作用下进入蓄热室1的陶瓷层，（该陶瓷介质已经把上一循环的热量“贮存”起来），陶瓷释放热量使有机废气升至较高温度后进入燃烧室。燃烧室中，燃烧器燃烧燃料放热，使废气升至设定的氧化温度（760℃～800℃），废气中的有机物被分解成CO2和H2O。由于废气经过蓄热室预热，废气氧化也释放一定的热量，所以燃烧器燃料的用量较少。氧化室有两个作用：一是保证废气能达到设定的氧化温度，二是保证有足够的停留时间使废气充分氧化。废气成为净化的高温气体后离开燃烧室，进入蓄热室2（上两个循环陶瓷介质已被冷却吹扫），释放热量后排放，而蓄热室2的陶瓷吸热，“贮存”大量的热量（用于下个循环加热使用）。蓄热室3在这个循环中执行吹扫功能。完成后，蓄热室进气与出气阀门进行一次切换，蓄热室2进气，蓄热室3出气，蓄热室1吹扫；再下个循环则是蓄热室3进气，蓄热室1出气，蓄热室2吹扫，如此不断交替进行。净化后的废气经烟囱排入大气。
RTO焚烧炉的运行能耗主要是电和燃料。一旦设备定型了，电耗基本恒定，风机可采用变频控制省电，这里不做讨论，主要讨论燃料问题。因废气量不稳定、浓度不稳定，加上车间废气控制不好，所以在启动及运行过程中，需要经常补充燃料(常用柴油、)以维持燃烧室温度。
燃料消耗多少，关键取决于蓄热陶瓷的蓄热能力，通常以能够维持正常运行而不需补充燃料所需的VOC浓度来衡量能耗高低。此数值越低，则能耗越低。性能超好的RTO焚烧炉此数值可达450×10-6mg/L。另外，能量损耗主要是尾气带走的热量和表面散热损失，尾气带走热量与废气量和进出口温差相关，尾气温度越低、进出口温差越大，则能耗越低。表面散热损失体现在箱体表面温度与环境的温度差，保温效果好则温差小，散热损失小。当然，能耗还有可能跟局部地方保温薄弱及高温气体泄漏有关。
在有机废气净化领域中，蓄热燃烧法（RTO技术）是近年来在燃烧法的基础上发展出来的新技术，通过使用陶瓷蓄热体充分利用燃烧尾气热量，与传统燃烧法相比，降低了运行费用。由于节能效果明显，RTO技术在有机废气治理中得到了广泛应用，使燃烧法可以在较低废气浓度下使用，拓宽了燃烧技术的应用范围。
RTO技术在我国的应用虽然晚于活性炭吸附法，但由于其操作简单，运行维护较少，对挥发性有机物的去除效率较高，一般在95%以上，是目前我国有机废气治理的主要技术之一。在国内，主要用在汽车制造、化工、电子制造、集装箱制造、涂布、碳纤维制造等VOCs排放组份复杂的行业。
