燃煤由炉门加入沙子烘干机热风炉燃烧室内，燃煤燃料层由炉篦承托住进行燃烧，燃烧所需要的空气大部分由炉篦下方进入炉内，自下而上穿过炉篦进入燃烧层，少量空气由燃烧层上部炉膛供入，前者为一次空气，后者为二次空气从燃料层中出的可燃挥发气体以及被气流扬起的细小煤粒与二次空气混合燃烧，燃烧产生的炽热烟气通过挡火墙上方进入沙子烘干机筒体内，与物料进行热交换，废气经除尘后排入大气；燃烬的煤灰渣经过炉篦的间隙缝落人渣坑，由排灰门排出炉体外。
在层燃燃烧过程中，炉篦固定不动，原煤的燃烧过程沿燃料层高度进行。上部是新加入的煤层，中部是灼热燃烧的焦炭层，下部是靠近炉篦的灰渣层。新加入沙子烘干机燃烧室的燃煤处于燃烧层表面，随后随燃烧的进行逐渐下沉，自上而下，依次进行预热、干燥、燃烧、燃烬等阶段而完成燃烧过程。在燃烧过程中，新投入燃煤到热烟气和下层灼热焦炭的加热，上面受到炉膛内高温火焰及炉墙的强热辐射作用，即受到强烈的双面加热，这对燃煤的燃烧准备阶段十分有利，为燃煤着火、燃烧提供了极为优越的条件，因此沙子烘干机层燃燃烧室能适应于燃烧较为难烧的燃煤。
