燃料层的气动稳定性是指气流通过燃料层时流动状态的稳定程度。燃料层的阻力及其气动稳定性可以用来描述炉排上燃料燃烧时所处的流动状态。为使得燃料稳定停留在炉排上，燃料所受的重力必须不小于气流作用在煤块上的动压冲力，即：

式中为煤块直径；和分别为煤块和空气的密度；为空气的流速；为颗粒迎风阻力系数。

对于一定直径的煤块，当燃料所受的重力和气流对煤块的冲力相等时，燃料的受力情况处于一种临界平衡状态。令重力与气流的动压力相等，则可以得到颗粒不被吹走的气流的临界速度：

可见，临界速度随颗粒尺寸减小而降低。此时如果继续提高气流速度，燃料将被吹走，造成不完全燃烧。而为了提高燃烧效率、能在单位炉排上燃烧更多的燃料，必须提高气流速度，因而必须保证燃料有一定的直径，防止燃料无法稳定停留在炉排上。但另一方面，燃料块越小，单位质量反应面积越大，燃烧反应越强烈。显然，应同时考虑上述两个方面，确定一个合适的燃料大小。一般而言，适合于层燃的燃料颗粒尺寸一般为5～50毫米。

将炉排上的燃料层表达为整体的力平衡，则：

式中为燃料层的截面积；为燃料层的高度；为炉排燃料密度；为有效截面上的气体速度；为固体颗粒之间的距离；为单位体积燃料层中颗粒的外表面积；为燃料层的总阻力系数，从固体颗粒层阻力的研究中，可得阻力系数与的关系：

在气体流过燃料层和流过通道和管道之间时，阻力系数为：

燃烧时，炉排上燃料层的阻力将大大超过冷态时的阻力，为冷态时的9～10倍。