鍋爐發展的另一個方向是在圓筒外部增加受熱面積。即突破鍋殼筒體的限制,在鍋筒之外設置燃燒室和受熱面,形成并發展“水管鍋爐”。沿著這個方向,人們先后造出了水筒鍋爐、直水管鍋爐、彎水管鍋爐。目前常見的是雙鍋筒彎水管鍋爐及單鍋筒彎水管鍋爐。
水管鍋爐,特別是彎水管鍋爐的出現,是鍋爐發展史上的一次飛躍。它在結構上為增大鍋爐蒸發量,提高蒸汽參數提供了可能,因為在鍋筒外邊可以設置足夠大的爐膛,布置足夠多的受熱面。而管式受熱成直徑較小,可以承受更高的壓力,彎水管彈性較好,可以承受熱脹冷縮。
水管鍋爐的汽水系統由管子、集箱和鍋筒組成,其系統遠比鍋殼式鍋爐復雜,但其元件結構卻很筒單。其鍋筒不直接受熱,工作條件較鍋殼鍋爐的筒體優越。直接受熱的管子即使爆炸,其危害性也遠較筒體小。
現代的高參數大容量鍋爐全部是水管鍋爐。
在60年代中期,我國出現了同時具備水管鍋爐及殼式鍋爐結構特點的水火管鍋爐——臥式快裝鍋爐。多年來,這種鍋爐在我國發展很快,目前成為國內數量最大的一種鍋爐,但其結構性能有待進一步完善。