烟管型余热锅炉的整体结构来源于锅壳式锅炉结构原型。锅壳式锅炉是指在锅壳内部发展受热面的锅炉。锅壳式锅炉的内部受热面主要是炉胆辐射受热面和烟管对流受热面。因此，当不采用燃烧装置时，省却炉胆后，烟管就成为烟管型余热锅炉的主要换热元件。当然，当余热烟气温度很高时（如大于800℃）也可以设置炉胆受热面来提高辐射换热的有效性。在化工过程中，因为烟道型余热锅炉在结构上和管壳式换热器相同，也被称为管壳式余热锅炉。
图4-1示出型号为QC14/490-2-0.7的卧式烟管型余热锅炉。它主要用于小型加工工业，余热烟气量14000m³/h，余热烟气温度490℃，额定蒸发量2t/h，额定蒸汽压力0.7MPa饱和温度169℃，余热锅炉本体中烟管受热面积为212 m²，省煤器（图中未示出）受热面积为208 m²。此烟管型余热锅炉是由锅壳、烟管、进口烟箱、出口烟箱组成锅炉本体，给水先进入省煤器受热面进行预热，预热之后的给水送入锅壳中进行自然循环加热。余热烟气从进口烟箱（1）进入，流经前管板（2）上均匀分布的烟管蒸发管束（4），与进行对流换热加热烟管外部的水在受热后形成汽水混合物，沿壳体空间上升，进入汽水分离装置，汽水分离后的蒸汽通过主蒸汽阀向外输出，
分离下来的水再回到锅壳空间，给水连续被加热成蒸汽。

图4-2所示为一立式烟管型余热锅炉，实际上是把卧式结构直立安放，它用于小化肥工业，额定蒸汽压力为0.6MPa，额定蒸汽温度为饱和温度，受热面积为480m²。余热锅炉是由锅筒、受热的上升空间和不受热的下降管所组成的自然循环水管系统。余热烟气从锅炉下部的进气室进入，流经蒸发器受热面管后从锅炉上部的出口烟箱（1）排出；水在蒸发器（2）中受热后形成汽水混合物沿壳体空间上升，并由蒸汽引出管（5）进入锅筒（6），汽水混合物在锅筒中进行汽水分离后，蒸汽通过蒸汽出口向外输出；
分离下来的水由锅筒经下降管（4）流到蒸发管束的下部，然后再进入蒸发空间受热、汽化、上升，
从而形成自然水循环系统，并不断汽水分离，输出蒸汽。