水冷壁作為蒸發(fā)受熱面，傳熱效率高，可節(jié)省大量鋼材，而被現(xiàn)代鍋爐廣泛采用。對(duì)于同一種燃料，容積熱強(qiáng)度相同時(shí)，爐膛的體積與鍋爐的容量成正比。但布置水冷壁的爐墻表面積只與爐膛體積的次方成正比。也就是說(shuō)，隨著鍋爐容量的增加，爐墻表面積相對(duì)減少，布置不下所需要的水冷壁。雖然可以采用沸騰式省煤器代替一部分水冷壁，但是省煤器處的煙氣溫度較低，作為蒸發(fā)受熱面，鋼材利用率不高。而且當(dāng)鍋爐容量進(jìn)一步增加后，采用沸騰式省煤器仍然不能滿足要求。在爐膛中增設(shè)一排水冷壁，將爐膛分為兩個(gè)燃燒室。該水冷壁兩面受熱，故稱雙面水冷壁。

容量更大的鍋爐，由于采用更高的壓力，給水需要吸收更多的熱量才能達(dá)到沸騰溫度，省煤器吸收的熱量，不足以將給水加熱至沸騰，給水進(jìn)入汽包時(shí)是欠熱的。這樣，水冷壁的一部分吸收爐膛的輻射熱，用來(lái)進(jìn)一步提高水溫至沸騰溫度，故稱之為水冷壁管的省煤段或輻射式省煤器。增加一排雙面水冷壁，蒸發(fā)受熱面仍感不足時(shí)，可采用兩個(gè)雙面水冷壁，將爐膛分為四個(gè)燃燒室。