敷設在鍋爐爐膛內壁、由許多並聯管子組成的蒸發受熱面。水冷壁的作用是吸收爐膛中高溫火焰或煙氣的輻射熱量,在管內產生蒸汽或熱水,並降低爐牆溫度,保護爐牆。在大容量鍋爐中,爐內火焰溫度很高,熱輻射的強度很大。鍋爐中有40~50%甚至更多的熱量由水冷壁所吸收。除少數小容量鍋爐外,現代的水管鍋爐均以水冷壁作為鍋爐中最主要的蒸發受熱面。

  水冷壁按結構分為光管式和膜式兩種。

  光管式水冷壁 由一般的鍋爐鋼管組成(圖1)。管子排列越密對爐墻保護效果越好。爐墻廣泛采用輕質耐火材料和保溫材料。這些材料可以砌成爐墻,也可敷設在水冷壁上成為敷管式爐墻以便於安裝。

圖1 光管式水冷壁

  膜式水冷壁 將鰭片管(或扁鋼與光管)相互焊接在一起組成的整塊管屏(圖2)。它的優點是氣密性好;管屏外側僅需敷以較薄的保溫材料,爐膛高溫煙氣與爐墻不直接接觸,有利於防止結渣;管屏可在制造廠成片預制,便於工地安裝。

  水冷壁材料 一般用碳素鋼。鍋爐壓力在14兆帕以上時也有部分用合金鋼的。管子外徑:自然循環鍋爐一般用51~83毫米;多次強制循環鍋爐和直流鍋爐一般用22~60毫米。直流鍋爐的水冷壁不像自然循環鍋爐那樣一定是直立式的,也可以是水平圍繞或其他形式的。參數高時,尤其在直流鍋爐中,為瞭在爐膛高熱負荷區防止傳熱惡化,常采用內螺紋管或在管內裝設擾流子(圖3)。