机械炉排焚烧炉是较早发展的垃圾焚烧炉型式，经过长期的发展，技术也日臻完善，运行可靠性高，是目前垃圾焚烧炉市场上的主导产品，其数量占全世界垃圾焚烧市场总量的80%以上。该类炉型的优势在于技术成熟，运行稳定、可靠、适应性广，绝大部分固体垃圾不需要任何预处理可直接进炉燃烧。
机械炉排垃圾焚烧炉的炉排分为三个区域：干燥区、燃烧区和燃烬区。在推料器的作用下，垃圾首先进入干燥区，通过炉排的动作，垃圾在炉排上往前移动到燃烧区，最后到达燃烬区。
机械炉排是分为固定炉排、滑动炉排和翻转炉排，炉排的往复运动通过液压连杆机构驱动完成，固定炉排与翻动炉排之间的相对运动推动垃圾向上翻滚，使垃圾在移动的过程中得以均匀混合，有利于着火和燃烧。
一次风从炉排片背面通过前端设置的水平孔吹入。炉排片的侧面经过精加工。每排炉排片相互为固定装配，成为一个整体，空气无法通过间隙，这样的设计能有效减少漏灰量，同时也避免了任何被抬起的可能。每列炉排都由形状特别的耐火铸铁件分隔，炉排片和分隔的铸铁件都采用含Cr、Ni、Mo等合金元素的耐热、耐蚀、耐磨铸件，使用寿命长。
炉排片的侧面和上表面经过精加工，有效避免了磨损，同时活动炉排和固定炉排都与侧墙之间留有合理的膨胀间隙，保证运行期间炉排不会与侧墙摩擦。由于炉排材质的选用和结构设计比较合理，炉排的整体使用寿命能达到小时。
当焚烧的垃圾为同组成的非均匀性混合物时,其类型、数和热含方面也有很大同。为此内衬的物和化学性能应适应操作期间同阶段的要求。垃圾焚烧炉的工作温度一般超过℃，但复杂的工作环境（如气体的侵蚀、垃圾在高温移动过程中对炉体内的磨损和冲击）要求优质的耐火材内衬，而且需求也断增加。
通常要求耐火材有如下特点：1）高强度和良好的耐磨性,以抵抗固体物的磨损和热气流的冲刷；2）良好的体积稳定性和耐酸性,以抵抗炉内酸性物质的侵蚀；3）良好的热冲击稳定性,以抵抗炉温的变化对材的破坏；4）良好的抗侵蚀能,以避免侵蚀而引起炉衬崩裂；5）良好的高温强度和耐热、隔热性。
机械炉排垃圾焚烧炉依据垃圾燃烧过程可以分为干燥区、燃烧区和燃尽区，按照位置可以分为垃圾推料器给料口区、炉排侧墙、前后拱区和排渣口；这些不同的区域炉衬所受的温度、机械强度和气氛都不相同，需要根据各自的特点选用相应的耐火材料。