由于直流锅炉没有汽包，所以加热、蒸发和过热等部分之间无固定的分界线。其工作过程如下：给水经给水泵送入锅炉，先经过加热区，将水加热至饱和温度，再经过蒸发区。将已达到饱和温度的水蒸发成饱和蒸汽，最后经过过热区，把饱和蒸汽加热成过热蒸汽，最后送入汽轮机做功。 

与自然循环锅炉比较。直流锅炉优点如下：

1、节省钢材。直流锅炉不需要汽包，受热面管径又小，承压部件总质量轻，可节省钢材20%～30%。

2、制造、安装简单。

3、启、停炉速度快。因不存在汽包上、下壁温差制约，一般从点火到达到额定参数时间，直流锅炉为45min左右，自然循环锅炉则需要4～5h；直流锅炉停炉只需10～30min。

4、受热面布置灵活。直流锅炉可采用小直径的受热面管子；而自然循环锅炉为了保证水循环安全，管径不能太小。

直流锅炉由于蒸发和过热受热面没有明显的界限，故在其蒸发受热面中有时会出现流动不稳定和脉动等问题,需要在管组入口加装节流孔板,在进、出口联箱间加装呼吸联箱等措施来改善。另外，在蒸发受热面中会出现膜态沸腾（即受热面上生成的汽泡因来不及脱离而连成汽膜）现象，不利于热传导，以致造成管壁**温，影响锅炉运行安全。对此，可在高热负荷区的水冷壁中加装扰流子或采用内螺纹管等，以推迟膜态沸腾的出现。也可采用烟气再循环或调整燃烧器布置方式等措施以降低炉内较高热负荷。

直流锅炉中工质的流动无自平衡性，即吸热量多的管子因工质的比容增加，阻力加大，反而使通过的流量减少，产生了热偏差。因此，UP型直流锅炉多采用中间混合器，将水冷壁管中的流体在中途引出炉外进入混合器，使各管中流体的热焓、温度和压力充分混合均匀后再流回水冷壁以消除各管间的热偏差。混合的次数、位置和方法取决于锅炉的容量和特性。

由于运行条件对锅炉的调峰特性要求越来越高，直流锅炉对负荷变动的适应能力得到了重视。而具有螺旋上升管圈的直流锅炉对炉内热偏差的敏感性较小，管子间不存在两相流体分配问题，也不需要在管口装设孔板，因而具有良好的低负荷运行特性。