高壓水管鍋爐一種鍋爐，其中水在由火外部加熱的管中循環。燃料在爐內燃燒，產生熱氣，使蒸汽發生管中的水沸騰。在較小的鍋爐中，額外的發電管在爐膛中是分開的，而較大的公用事業鍋爐依靠構成爐壁的充水管來產生蒸汽。加熱的水/蒸汽混合物然后上升到蒸汽鼓中。在這里，飽和蒸汽從滾筒頂部排出。在某些服務中，蒸汽通過熱氣路徑中的管道（過熱器）變得過熱。過熱蒸汽定義為在給定壓力下加熱到沸點以上的蒸汽。過熱蒸汽是一種干燥氣體，因此通常用于驅動渦輪機，因為水滴會嚴重損壞渦輪機葉片。汽包底部的飽和水通過大口徑“降液管”返回下汽包，在此預熱給水供應。（在大型公用鍋爐中，給水供應到汽包，降液管將水供應到水冷壁的底部）。為了提高鍋爐的經濟性，廢氣還用于預熱吹入燃燒器的燃燒空氣，并在省煤器中加熱給水供應。火電站中的這種水管鍋爐也稱為蒸汽發生器。較舊的火管鍋爐設計，其中水圍繞熱源，燃燒產生的氣體通過水空間內的管道，通常是一個更弱的結構，很少用于高于2.4MPa(350psi)的壓力。水管鍋爐的一個顯著優勢是發生災難性故障的可能性較小：鍋爐中沒有大量的水，也沒有大型機械元件發生故障。1766年英國的布萊基發明了水管鍋爐的專利，1780年法國的達勒里制造了水管鍋爐。

水管鍋爐的設計無需使用過大和厚壁壓力容器，這使得這些鍋爐在需要干燥、高壓、高能蒸汽的應用中特別有吸引力，包括蒸汽輪機發電。由于其卓越的工作性能，水管鍋爐的使用在以下主要領域非常受歡迎：

• 工業中的各種工藝應用
• 化學加工事業部
• 紙漿和造紙廠
• 精煉裝置

此外，它們經常用在通常需要大量高壓蒸汽（高達500kg/s）（即大約16兆帕（160bar）和高達550°C的高溫）的發電廠中。例如，Ivanpah太陽能發電站使用兩臺RentechType-D水管鍋爐進行工廠預熱，并在作為化石燃料發電站運行時使用。

用于發電的現代鍋爐幾乎完全是水管設計，因為它們能夠在更高的壓力下運行。在需要工藝蒸汽進行加熱或作為化學成分的地方，火管鍋爐仍然有一個小眾市場。一個值得注意的例外是在典型的核電站（壓水反應堆）中，蒸汽發生器的配置通常類似于火管鍋爐的設計。在這些應用中，通過火管的熱氣路徑實際上攜帶來自反應堆的非常熱/高壓的主冷卻劑，并且在管的外表面上產生蒸汽。

它們在更高壓力下工作的能力導致船用鍋爐幾乎完全是水管。這一變化始于1900年左右，追溯了渦輪機用于推進而不是往復式（即活塞）發動機——盡管水管鍋爐也用于往復式發動機，火管鍋爐也用于許多船用渦輪機應用。

鐵路機車沒有大量采用水管鍋爐。產生了一些實驗設計，但這些都沒有成功或導致它們的廣泛使用。大多數水管鐵路機車，特別是在歐洲，都使用施密特系統。大多數是化合物，還有一些單向流。諾福克和西部鐵路的JawnHenry是個例外，因為它使用了蒸汽輪機和電力傳動裝置。

• LMS6399狂怒

在一次致命事故后完全重建

• LNER10000噓噓

使用Yarrow鍋爐，而不是Schmidt。不成功并用傳統鍋爐重新煮沸。

稍微成功的采用是使用混合水管/火管系統。由于機車鍋爐最熱的部分是火箱，因此在這里使用水管設計和傳統的火管鍋爐在通常的位置作為省煤器（即預熱器）是一種有效的設計。一個著名的例子是美國Baldwin4-10-2No.60000，建于1926年。在鍋爐壓力為2,400千帕（350psi）的情況下，它成功地行駛了超過160,000公里（100,000英里）。一年后，很明顯，任何經濟體都被額外的成本壓得喘不過氣來，它被淘汰到賓夕法尼亞州費城富蘭克林研究所的博物館展出。在GeorgeH.Emerson的監督下，在巴爾的摩和俄亥俄鐵路的Mt.Clare商店建造了一系列12輛實驗機車，但沒有一個被復制。鐵路xxx使用的水管鍋爐是布羅坦鍋爐，它是約翰·布羅坦于1902年在奧地利發明的，在整個歐洲都很少見。不過，匈牙利是一個熱心的用戶，大約有1,000個用戶。像鮑德溫一樣，它結合了水管火箱和火管桶。Brotan的原始特征是在主桶上方運行的長蒸汽鼓，使其外觀類似于Flaman鍋爐。

雖然牽引發動機通常使用其機車鍋爐作為框架制造，但其他類型的蒸汽公路車輛（如卡車和汽車）使用了各種不同的鍋爐類型。1830年左右，公路運輸先驅GoldsworthyGurney和WalterHancock都在他們的蒸汽車廂中使用了水管鍋爐。大多數底層貨車使用水管鍋爐。許多制造商使用了垂直交叉管鍋爐的變體，包括Atkinson、Clayton、Garrett和Sentinel。其他類型包括克拉克森“頂針管”和福登O型貨車的手槍形鍋爐。像Merryweather這樣的蒸汽消防車制造商通常使用水管鍋爐來快速提高蒸汽的能力。許多蒸汽車使用水管鍋爐，BolsoverExpress公司甚至為StanleySteamer火管鍋爐更換了水管。

“D型”是最常見的中小型鍋爐類型，類似于示意圖中所示的那種。它用于固定和海上應用。它由一個大型蒸汽鼓組成，通過多個蒸汽發生管垂直連接到一個較小的水鼓（又名泥鼓）。這些桶和管以及燃油燃燒器被水壁包圍-額外的充滿水的管間隔緊密，以防止它們之間的氣體流動。這些水冷壁管連接到蒸汽鍋筒和水鍋筒，因此它們充當預熱器和降液管的組合，并減少鍋爐外殼的熱量損失。

M型鍋爐用于許多美國二戰戰艦，包括數百艘弗萊徹級驅逐艦。三組管子形成M形，并形成一個單獨燃燒的過熱器，可以更好地控制過熱溫度。除了D型鍋爐上所示的泥漿筒外，M型在另外兩排垂直管和降液管的底部有一個水屏集管和一個水冷壁集管。

低含水量鍋爐有一個下部和上部集管，由直接從燃燒器撞擊的水管連接。這是一種無爐鍋爐，可以產生蒸汽并對負載變化做出快速反應。

由美國Babcock&Wilcox公司設計，這種類型有一個單桶，給水從桶的底部抽到一個供應傾斜水管的集管中。水管將蒸汽供應回滾筒頂部。爐子位于管子和滾筒下方。這種類型的鍋爐被皇家海軍的利安德級護衛艦和美國海軍的新奧爾良級巡洋艦使用。

斯特林鍋爐有近乎垂直、幾乎筆直的水管，在許多蒸汽和水桶之間曲折。通常在四鼓布局中有三排管子，但某些應用使用設計有不同數量的鼓和排的變體。由于它們的大尺寸，它們主要用作固定鍋爐，盡管大的爐排面積也鼓勵它們燃燒各種燃料的能力。最初在發電站使用燃煤，它們也在產生可燃廢物和需要工藝蒸汽的行業中廣泛使用。紙漿廠可以燒掉廢樹皮，糖廠可以燒掉甘蔗渣。它是臥式鍋筒式鍋爐。

這種三桶鍋爐以其設計師的名字命名，當時位于白楊樹的YarrowShipbuilders，這種三桶鍋爐有三個桶，呈三角洲地層，由水管連接。滾筒由直水管連接，便于管道清潔。然而，這確實意味著管子以不同的角度進入滾筒，這是一個更難以填縫的接頭。在火箱外，每個滾筒之間的一對冷腿管充當降液管。由于它的三個滾筒，Yarrow鍋爐具有更大的水容量。因此，這種類型通常用于較舊的船用鍋爐應用。其緊湊的尺寸使其在二戰期間用于便攜式發電機組具有吸引力。為了便于運輸，鍋爐及其輔助設備（燃油加熱、抽油機、風機等）、渦輪機和冷凝器安裝在貨車上，通過鐵路運輸。

White-Forster型類似于Yarrow，但管子逐漸彎曲。這使得它們垂直進入滾筒，從而更容易進行可靠的密封。

Thornycroft型由造船廠JohnI.Thornycroft&Company設計，具有一個蒸汽鼓，爐膛兩側有兩組水管。這些管子，尤其是中央管子，具有尖銳的曲線。除了清潔它們的明顯困難外，這還可能在管子升溫時產生彎曲力，傾向于將它們從管板上拉松并造成泄漏。有兩個爐子，通向一個共同的排氣口，使鍋爐具有寬的底部錐形輪廓。

在強制循環鍋爐中，增加了一個泵來加速水流過管道。

• O型鍋爐
• A型鍋爐
• 軟管鍋爐
• M型控制過熱器