锅炉在冷态时，各部分的温度都处于常温状态，里面的水是不流动的。当锅炉启动后，炉膛内的高温烟气向水冷壁放热，水冷壁的水被加热。此时，在炉外的下降管里的水则仍处于较低的温度。因为水被加热后就会膨胀，其密度变小，此时还有部分水汽化，在水冷壁管内形成密度更小的汽水混合物。这样由上锅筒、下集箱、上升管（水冷壁）和下降管组成的封闭系统中，由于上升管和下降管中水的密度不同，就形成重度差，而重度差的存在就导致了系统内水的流动，形成水循环。水的流动带走了热量，冷却了金属管壁，使锅炉能长期稳定地运行。影响锅炉的自然循环的因素有：组成水循环回路的高度，高度越大则形成的重度差也越大；另外。就是上升管和下降管温度差，也就是两者之间的受热的强度差，这个差值越大，则水循环的流速也越大，还有就是组成循环回路的流动阻力。
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