锅炉分层燃烧是针对燃煤锅炉给煤环节的一种优化燃烧技术，核心是通过专用的分层给煤装置，将进入炉排的原煤按照颗粒大小进行分层排布，让不同粒径的煤粒在炉排上形成有序的料层结构，从而提升煤炭燃烧效率、降低不完全燃烧损失。
传统燃煤锅炉普遍采用原煤直接落到炉排上的给煤方式，原煤中大小颗粒混杂，细粉容易堆积在煤层表面，既会阻碍通风，又可能导致细粉过早燃尽或被气流带出炉膛，造成飞灰含碳量升高；而大颗粒煤块埋在煤层下部，与空气接触不充分，容易出现燃不透的情况，最终整体燃烧效率偏低。
分层燃烧的实现主要依靠分层给煤装置，该装置通常安装在锅炉煤斗下方、炉排上方的位置，内部设置有不同孔径的筛网或筛分结构。原煤从煤斗落下后，先经过筛分机构，大颗粒煤块会先落到炉排上形成底层，中等颗粒的煤落在中间层，细煤粉则落在最上层，形成“下大上小”的分层结构。这种结构的优势十分明显：底层大颗粒煤之间的空隙大，通风阻力小，能让充足的空气穿过煤层，为燃烧提供足够的氧气；中间层的中颗粒煤填充空隙，保证煤层的稳定性；上层细煤粉与空气接触面积大，更容易着火燃烧，且不会因为堆积过密导致通风不畅。
采用分层燃烧技术后，锅炉的燃烧状况会得到显著改善，煤层着火速度更快，燃烧更充分，炉渣含碳量和飞灰含碳量都会明显降低，一般可提升锅炉热效率5%-10%，同时还能减少因不完全燃烧产生的一氧化碳等污染物排放，兼具节能和环保效益，目前已广泛应用于各类链条炉排燃煤锅炉的改造和新建项目中。