水冷壁最初设计时，目的并不是受热，而是为了冷却炉膛使之不受高温破坏。后来，由于其良好的热交换功能，逐渐取代汽包成为锅炉主要受热部分。水冷壁近图敷设在锅炉炉膛内壁、由许多并联管子组成的蒸发受热面。水冷壁的作用是吸收炉膛中高温火焰或烟气的辐射热量,在管内产生蒸汽或热水，并降低炉墙温度，保护炉墙。在大容量锅炉中，炉内火焰温度很高，热辐射的强度很大。锅炉中有40～50%甚至更多的热量由水冷壁所吸收。除少数小容量锅炉外，现代的水管锅炉均以水冷壁作为锅炉中最主要的蒸发受热面。
(l)保证炉墙密封性，减少燃烧室漏风。(2)实现燃烧室全水冷，在强化燃烧的情况下有利于防止结焦。(3)蓄热能力小，燃烧室升温快，冷却也快，可缩短锅炉启动和停炉冷却时间。(4)适宜采用敷管炉墙，从而大大减轻了锅炉构架负荷，便于悬吊。(5)与光管相比，提高了管子的吸热能力。(6)提高了锅炉部件的预组合程度，方便并减少了安装工作量。
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