蒸気ボイラーの原理は理解しやすく、以下のモデル図にはライザー、スチームドラム、ダウンガーが含まれています。ライザーは密なパイプのクラスターで、上部および下部ヘッダーで接続されています。上部ヘッダーは、蒸気導入パイプを介して蒸気ドラムに接続し、蒸気ドラムはダウンサマーを介して下のヘッダーに接続します。ライザーチューブクラスター、スチームドラム、ダウンガーがループを形成します。ライザーチューブクラスターは炉内にあり、蒸気ドラムとダウンガーは炉の外にあります。

水が蒸気ドラムに入ると、水がライザーチューブクラスターとダウンガーを満たします。水位は、蒸気ドラムの中心線の近くにあります。高温煙道ガスがチューブクラスターの外側を通過すると、水は蒸気水混合物に加熱されます。ダウンガーの水は熱をまったく吸収しません。チューブクラスター内の蒸気水混合物の密度は、ダウンガーの蒸気密度よりも小さくなっています。低いヘッダーには圧力差が形成され、ライザーの蒸気水混合物が蒸気ドラムに押し込まれます。ダウンガーの水がライザーに入り、自然循環を形成します。

蒸気ドラムは、通常の水循環を確保するために、水の暖房、蒸発、過熱の重要なハブです。蒸気ドラムに入った後、蒸気水混合物は蒸気水分離器によって飽和蒸気と水に分離されます。飽和蒸気は、蒸気ドラムの上の蒸気出口を通る出力を受けます。分離された水がダウンガーに入ります。飽和蒸気を生成するライザーチューブクラスターには、蒸発器の名前があります。発電所ボイラーには、エコノマイザーとスーパーヒーターもあり、これにはチューブクラスターも含まれています。水は最初にエコノマイザーで加熱され、次に蒸気ドラムとダウンガーを介して蒸発器に入ります。このプロセスは、蒸発器と蒸気ボイラーの両方の効率を改善します。蒸発器が生成された飽和蒸気は、蒸気ドラムを介して出力し、過熱器に入り、過熱蒸気になります。