在蒸汽锅炉中，水进入锅炉后按照一定循环路线流动，在不断循环的流动过程中，通过蒸发受热面被加热，产生蒸汽。由各个蒸发受热面汇集于锅筒的汽水混合物，借重力或机械分离后，蒸汽被引出；
水自锅筒进入不受热的下降管，然后经下集箱进入布置于炉内的上升管；在上升管中受热后部分水汽化，汽水混合物则由于密度小向上流动输回锅筒，这样就形成了水的自然循环；
受热面金属壁则靠水循环及时将高温烟气传给的热量带走，使壁温保持在金属允许的工作温度范围内，从而保证蒸发受热面能长期可靠的工作。
