理论分析得知，水冷炉排属细、长压杆，而且是大柔度压杆。如果炉排管所受压应力达到或超过其失稳临界应力，一旦受外界横向应力的干扰，炉排管就会失稳弯曲。水冷炉排管承受压应力有以下几个来源：（1）装配时焊接应力。当炉排管为直管时，两端同集箱连接，装配时，必然是逐根装配焊接。由于集箱刚性很大，在每根炉排管上都会产生焊接应力，应力大小和方向与装配次序有关，先焊的管子受压应力，越先焊的管子受压应力越大，后焊的管子承受拉应力。（2）运行时温度应力。炉排管在运行中处于炉膛的高温区，其壁温高于管内的工质温度。当炉排管的热膨胀受到限制（有结构引起的，也有安装引起的），就使炉排管受压应力。（3）炉排管的管壁上下存在温差，一般下部温度约高20~30℃，使炉排管下部承受压应力。
　　
　　如果上述三方面的压应力加起来，对于某个管若超过其失稳临界压力，于是在横向力扰动下管子就会弯曲。横向力一般为燃料和钢管的压力，所以管子多为向下弯曲。另外，管子安装时的偏心也会造成横向应力。
　　
　　根据锅炉的结构特点、热力特性和装配情况，炉排管所承受的应力，若超过失稳临界应力，就会发生弯曲。当一根管子弯曲后，将直接使其他管子压应力增加，于是炉排管就会产生相继弯曲。
　　
　　通过计算和分析证明，炉排管的最大压应力达到或接近材料的屈服极限，就会产生塑性变形。停炉时，炉排管弯曲弹性变形部分得以恢复，而塑性变形部分则保留下来。随着锅炉的不断启停，塑性变形不断积累。但这种塑性变形不会无限制发展下去，随着变形的增加，压应力就要减少。
　　
　　2.2采取对策
　　
　　综上所述，在水冷炉排设计和运行时，应注意以下几点：（1）应保证每根水冷炉排管能够自由膨胀，故可采用活动炉排。（2）水冷炉排在高温区工作，管内易结垢，所以每根炉排管应设置一个清扫口，以便清理管内杂物和进行检验。（3）水冷炉排管本身就是燃烧设备，又是受热面的一部分，所以水冷炉排有效面积的大小对锅炉的出力影响较大。一般水冷炉排的出力约占整个锅炉出力的40%左右。（4）水冷炉排的静间距一般在25毫米左右，主要取决于煤的品种及粒度等。
　　
　　根据以上原则，我厂设计生产的大量燃煤锅炉，经过二十多年生产和实践，已得到用户的一致好评。
　　
　　3、结论
　　
　　双层炉排锅炉具有热效率高、消烟除尘好、造价低廉、操作简便等优点，是现阶段性价比很好的炉型。