双层炉排燃烧，也称水冷炉排燃烧，是一种消烟除尘较好的小型锅炉燃烧方式。

水冷炉排上的燃烧层供风是自上向下（反向燃烧），水冷炉排的下部设置辅助常规炉排，在两个炉排之间主要燃烧半煤气，运行时，燃烧层上的细小颗粒不会飞扬带出，从而达到消烟除尘目的。水冷炉排清理燃烧层而落灰时，会有一些灰尘被烟气带出，但时间较短。我国地域辽阔，经济发展不平衡，不可能非重要区域（城郊、乡镇）的燃煤锅炉都采用先进的除尘设备，更不可能大量采用燃油-气锅炉，因此，较小容量的水冷炉排燃煤锅炉自从40年前在我国哈尔滨首先研制、开发以后，至今仍在应用。