采用煤炭层状燃烧方式，煤的燃烧过程是分层进行的。一般情况下，当煤层厚度足够时，从上到下依次为干燥层、干馏层、还原层、氧化层和灰渣层。如图1所示，空气自下而上通过炉排和灰渣层时，炉排和灰渣被冷却而空气被加热。当空气进入氧化层时空气中的氧与炽热的碳反应生成二氧化碳并放出大量的热，随燃烧反应的不断进行，空气中的氧不断减少直至几乎耗尽，而二氧化碳浓度不断增加。当二氧化碳浓度和温度上升至最大值时即为氧化层和还原层的分界点。氧化层的厚度不随送风量的大小而改变，主要与煤种及煤粒大小有关。在还原层中由于缺氧而且温度很高，烟气中的二氧化碳与碳发生还原反应生成一氧化碳。由于还原反应为吸热反应，故温度会不断降低。还原层上面为干馏层，煤在其中发生热解反应析出挥发分生成半焦。最上层为干燥层，新加入的煤在其中被加热干燥。另外干燥层上面还有挥发分等可燃气体燃烧形成的火焰。

层状燃烧是一种最简单最普通的煤炭燃烧方式。点火热源和燃烧过程比较稳定，但燃烧强度不高。在中、小型工业锅炉或加热、热处理等工业炉中，层状燃烧是使用最广泛的燃烧方式。