水冷壁管垂直布置在炉膛内四周，其主要作用是吸收高温烟气的大量辐射热，同时可以减少熔渣和高温烟气对炉墙的损坏，保护炉墙。水冷壁管下端与下集箱相连，下集箱通过下降管与锅筒的水空间相连，上端直接与上锅筒连接，或接到上集箱经导汽管与锅筒连接，构成水冷壁的水循环系统。

水冷壁管通常采用外径51～76 mm、壁厚3.5～6.0 mm的10号或20号无缝钢管。管中心距一般为管外径的1．25～2倍，有光管和鳍片管两种。在工业锅炉中一般采用光管水冷壁。对于快装锅炉，为减轻炉墙重量，常采用鳍片管组成膜式水冷壁，这对炉墙的保护更加彻底，使炉墙温度大大降低，炉墙重量和厚度也减少很多。

水冷壁管一般都是上部固定，下部能自由膨胀。水冷壁管的上集箱固定在支架上或与上锅筒相连接，下集箱由水冷壁管悬吊着。水冷壁管本身由拉钩限制其沿水平方向移动，从而保证它只能上下滑动。

连接水冷壁管的上、下集箱是由直径较大的无缝钢管制成。集箱两端设有手孔，以便清除水垢时用。下集箱上还设有定期排污管，以便排除锅炉水中沉积的水渣和锅炉放空时用。