锅炉水冷壁的作用有两个：

(1)保护炉墙。为了减少机械不完全燃烧损失，20世纪20年代发明了煤粉炉。燃烧方式由以前的层燃变为室燃。煤粉炉的出现，使机械不完全燃烧损失大大下降，锅炉热效率显著提高。但是煤粉炉的炉膛温度比层燃炉高，炉墙温度很高，燃料中的灰分得不到足够冷却呈液体或软化状态，很容易粘附在炉墙上而结焦。结焦严重时，锅炉不得不停下来清焦。耐火砖温度很高，且在炉焦的侵蚀下，寿命很短。炉墙敷设水冷壁后，炉墙得到了良好的冷却，炉墙结焦问题得到解决，炉墙的寿命和锅炉运行周期大大延长。

(2)产生蒸汽。水冷壁是锅炉产生蒸汽的主要蒸发受热面。水冷壁产生的蒸汽约占锅炉蒸发量的80%

~90%。因为炉膛温度很高，辐射传热极为强烈，水冷壁的热负荷比其他蒸发受热面如对流管、沸腾式省煤器要大得多，因此，用水冷壁作为锅炉的主要蒸发受热面可以节省大量金属。