理論分析得知，水冷爐排屬細、長壓桿，而且是大柔度壓桿。如果爐排管所受壓應(yīng)力達到或超過其失穩(wěn)臨界應(yīng)力，一旦受外界橫向應(yīng)力的干擾，爐排管就會失穩(wěn)彎曲。水冷爐排管承受壓應(yīng)力有以下幾個來源：（1）裝配時焊接應(yīng)力。當爐排管為直管時，兩端同集箱連接，裝配時，必然是逐根裝配焊接。由于集箱剛性很大，在每根爐排管上都會產(chǎn)生焊接應(yīng)力，應(yīng)力大小和方向與裝配次序有關(guān)，先焊的管子受壓應(yīng)力，越先焊的管子受壓應(yīng)力越大，后焊的管子承受拉應(yīng)力。（2）運行時溫度應(yīng)力。爐排管在運行中處于爐膛的高溫區(qū)，其壁溫高于管內(nèi)的工質(zhì)溫度。當爐排管的熱膨脹受到限制（有結(jié)構(gòu)引起的，也有安裝引起的），就使爐排管受壓應(yīng)力。（3）爐排管的管壁上下存在溫差，一般下部溫度約高20~30℃，使爐排管下部承受壓應(yīng)力。
　　
　　如果上述三方面的壓應(yīng)力加起來，對于某個管若超過其失穩(wěn)臨界壓力，于是在橫向力擾動下管子就會彎曲。橫向力一般為燃料和鋼管的壓力，所以管子多為向下彎曲。另外，管子安裝時的偏心也會造成橫向應(yīng)力。
　　
　　根據(jù)鍋爐的結(jié)構(gòu)特點、熱力特性和裝配情況，爐排管所承受的應(yīng)力，若超過失穩(wěn)臨界應(yīng)力，就會發(fā)生彎曲。當一根管子彎曲后，將直接使其他管子壓應(yīng)力增加，于是爐排管就會產(chǎn)生相繼彎曲。
　　
　　通過計算和分析證明，爐排管的最大壓應(yīng)力達到或接近材料的屈服極限，就會產(chǎn)生塑性變形。停爐時，爐排管彎曲彈性變形部分得以恢復，而塑性變形部分則保留下來。隨著鍋爐的不斷啟停，塑性變形不斷積累。但這種塑性變形不會無限制發(fā)展下去，隨著變形的增加，壓應(yīng)力就要減少。
　　
　　2.2采取對策
　　
　　綜上所述，在水冷爐排設(shè)計和運行時，應(yīng)注意以下幾點：（1）應(yīng)保證每根水冷爐排管能夠自由膨脹，故可采用活動爐排。（2）水冷爐排在高溫區(qū)工作，管內(nèi)易結(jié)垢，所以每根爐排管應(yīng)設(shè)置一個清掃口，以便清理管內(nèi)雜物和進行檢驗。（3）水冷爐排管本身就是燃燒設(shè)備，又是受熱面的一部分，所以水冷爐排有效面積的大小對鍋爐的出力影響較大。一般水冷爐排的出力約占整個鍋爐出力的40%左右。（4）水冷爐排的靜間距一般在25毫米左右，主要取決于煤的品種及粒度等。
　　
　　根據(jù)以上原則，我廠設(shè)計生產(chǎn)的大量燃煤鍋爐，經(jīng)過二十多年生產(chǎn)和實踐，已得到用戶的一致好評。
　　
　　3、結(jié)論
　　
　　雙層爐排鍋爐具有熱效率高、消煙除塵好、造價低廉、操作簡便等優(yōu)點，是現(xiàn)階段性價比很好的爐型。