自然循環(huán)鍋爐蒸發(fā)受熱面中工質流動的驅動力來自不受熱的下降管與受熱的上升管之間的密度差?由鍋筒?下降管?下集箱及上升管組成的封閉回路中,不受熱的下降管內是溫度較低而密度較大的水,上升管內的工質是溫度較高而密度較小的汽水混合物或熱水(如熱水鍋爐)?這兩者之間的密度差形成重位壓差,從而引起回路中的工質能在沒有外界動力的作用下自然流動?上升管中向上流動的汽水混合物進入鍋筒后進行汽水分離,分離出的飽和蒸汽進入過熱器繼續(xù)加熱或直接使用,分離出的水則再次流經(jīng)下降管,繼續(xù)循環(huán)受熱?

鍋筒是自然循環(huán)鍋爐的一個特征,它是蒸發(fā)受熱面和過熱器的固定分界點?自然循環(huán)鍋爐流動方式簡單?水動力特性穩(wěn)定?運行可靠,在亞臨界壓力以下的鍋爐中得到廣泛應用?由于蒸發(fā)受熱面中的流動阻力不需要鍋爐給水泵的壓頭來克服,可以減小鍋爐運行的能量消耗?鍋筒具有較大的蓄熱和蓄水能力,使得自然循環(huán)鍋爐易于進行自動調節(jié),并可通過排污降低對水處理的要求?但壓力較高的鍋爐,金屬耗量大,成本較高,制造?運輸?安裝都存在一定的難度,較厚的筒壁形成的較大筒壁熱應力差限制了鍋爐的起停速度?此外,隨著壓力升高,汽水間的密度差減小,使得自然循環(huán)流動的動力明顯下降,可能出現(xiàn)停滯?自由水位及倒流等影響自然水循環(huán)可靠性的現(xiàn)象?

全部由受熱管束組成的回路也可形成自然循環(huán),受熱相對較強或阻力小的管子容易成為上升管,反之,則為下降管?