Гладкотрубные экраны применяют в котлах всех систем, работающих под разрежением (с уравновешенной тягой). При естественной циркуляции топочные экраны располагают почти исключительно вертикально и в отдельных случаях круто наклонно. Учитывая возможность организации движения пароводяной смеси со скоростью, предотвращающей нарушение гидравлических режимов, парообразующие поверхности котлов прямоточных и с многократной принудительной циркуляцией можно ориентировать в пространстве любым способом, выполняя топочные экраны вертикальными, горизонтальными и подъемно-опускными.
В соответствии с особенностями естественной циркуляции и принудительного движения рабочей среды ниже рассматриваются методы повышения надежности топочных экранов котлов с естественной циркуляцией и прямоточных котлов и их конструкции.
Поскольку основной причиной возникновения опасных режимов является неравномерный обогрев парообразующих труб, включенных в общую систему, панели топочных экранов секционируют с целью уменьшения неоднородности их работы; в каждую секцию выделяют примерно одинаково обогреваемые трубы с самостоятельным питанием.
Обычно топочные экраны котлов с естественной циркуляцией выполняют гладкотрубными, сплошными по всем стенам топочной камеры. Для котлов высокого и сверхвысокого давлений применяют трубы внутренним диаметром 40—50 мм. Опускные трубы выполняют диаметром 60—160 мм и более. Иногда в качестве опускной системы мощных котлов применяют стояки большого диаметра (600— 800 мм).
Настенные топочные экраны представляют собой систему параллельно включенных вертикальных труб. Исходя из конструктивных особенностей топочной камеры, допускают крутонаклонные участки (трубы холодной воронки 9, места разводки труб для амбразур 8 и т. п.). В установках высокого давления, когда располагаемая радиационная теплота в топке больше необходимой для парообразования, в топочной камере частично освобождаются стены для размещения других поверхностей нагрева. При этом парообразующие поверхности располагают на вертикальных стенах, а потолок служит для размещения на нем пароперегревателя. Радиационные пароперегреватели располагают также в верхней части фронтовой стенки или по всей высоте фронта, иногда перемежая перегревательные панели с испарительными.
Все верхние коллекторы располагают примерно на одном уровне и подвешивают к каркасу котла. Топочные экраны обрамляют поясами жесткости из профильной стали, вместе с которыми они перемещаются по вертикали. К топочным экранам часто крепят обмуровку, которая снаружи покрыта обшивкой. Таким образом, к каркасу подвешивают не только трубную систему экранов, но вместе с ней также обмуровку и обшивку.
В котлах большой мощности устанавливают двусветные экраны, разделяющие топку на отдельные камеры . Двусветные экраны подвешивают так же, как и настенные экраны.