采用螺旋上升与垂直上升相结合的水冷壁管圈的直流锅炉，其下、中辐射区采用螺旋管，上辐射区采用一次垂直上升管屏，中间连接采用分叉管或中间联箱结构。这种锅炉多用于超临界压力机组，它可以在100%～25%额定负荷范围内实现变压运行。对于这种锅炉，以超临界压力的单相流体到亚临界压力的双相流体运行，其管内的流动无意稳定的，热偏差小。
对于直流锅炉，由于降压后水冷壁内水汽两相流可能产生不稳定流动、脉动现象，使低负荷时炉内热负荷不均匀，因而会加剧水冷壁内两相流工质的热偏差（直流炉水冷壁内为强制流动的两相工质），同时相变点也将随着压力变化而移动。这些都会降低直流炉水冷壁的安全性。