理論分析得知，水冷爐排屬細(xì)、長(zhǎng)壓桿，而且是大柔度壓桿。如果爐排管所受壓應(yīng)力達(dá)到或超過(guò)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(huì)失穩(wěn)彎曲。水冷爐排管承受壓應(yīng)力有以下幾個(gè)來(lái)源：（1）裝配時(shí)焊接應(yīng)力。當(dāng)爐排管為直管時(shí)，兩端同集箱連接，裝配時(shí)，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(huì)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(yùn)行時(shí)溫度應(yīng)力。爐排管在運(yùn)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(dāng)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?fàn)t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?fàn)t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(lái)，對(duì)于某個(gè)管若超過(guò)其失穩(wěn)臨界壓力，于是在橫向力擾動(dòng)下管子就會(huì)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(shí)的偏心也會(huì)造成橫向應(yīng)力。
　　
　　根據(jù)鍋爐的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、熱力特性和裝配情況，爐排管所承受的應(yīng)力，若超過(guò)失穩(wěn)臨界應(yīng)力，就會(huì)發(fā)生彎曲。當(dāng)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(huì)產(chǎn)生相繼彎曲。
　　
　　通過(guò)計(jì)算和分析證明，爐排管的最大壓應(yīng)力達(dá)到或接近材料的屈服極限，就會(huì)產(chǎn)生塑性變形。停爐時(shí)，爐排管彎曲彈性變形部分得以恢復(fù)，而塑性變形部分則保留下來(lái)。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(huì)無(wú)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(duì)策
　　
　　綜上所述，在水冷爐排設(shè)計(jì)和運(yùn)行時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）應(yīng)保證每根水冷爐排管能夠自由膨脹，故可采用活動(dòng)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(gè)清掃口，以便清理管內(nèi)雜物和進(jìn)行檢驗(yàn)。（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(duì)鍋爐的出力影響較大。一般水冷爐排的出力約占整個(gè)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(jì)生產(chǎn)的大量燃煤鍋爐，經(jīng)過(guò)二十多年生產(chǎn)和實(shí)踐，已得到用戶的一致好評(píng)。
　　
　　3、結(jié)論
　　
　　雙層爐排鍋爐具有熱效率高、消煙除塵好、造價(jià)低廉、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，是現(xiàn)階段性價(jià)比很好的爐型。