燃煤燃烧释放出来的高温烟气经烟道输送至余热锅炉入口，再流经过热器、蒸发器和省煤器，经烟囱排入大气，排烟温度一般为 150～180℃，烟气温度从高温降到排烟温度所释放出的热量用来使水变成蒸汽。锅炉给水首先进入省煤器，水在省煤器内吸收热量升温到略低于汽包压力下的饱和温度进入锅筒。
进入锅筒的水与锅筒内的饱和水混合后，沿锅筒下方的下降管进入蒸发器吸收热量开始产汽，通常是只有一部分水变成汽，所以在蒸发器内流动的是汽水混合物。汽水混合物离开蒸发器进入上部锅筒通过汽水分离设备分离，水落到锅筒内水空间进入下降管继续吸热产汽，而蒸汽从锅筒上部进入过热器，吸收热量使饱和蒸汽变成过热蒸汽。
根据产汽过程的三个阶段对应三个受热面，即省煤器、蒸发器和过热器，如果不需要过热蒸汽，只需要饱和蒸汽，可以不装过热器。当有再热蒸汽时，则可加设再热器。
1、减轻烟气腐蚀性
气容易在尾部烟道和烟囱中产生酸凝结，在脱硫后净烟气内的硫化物含量降低了部分，而且烟气的腐蚀成分也发生了较大变化，水分含量变大，通过烟气换热器抬升烟气温度，让烟温高于酸范围，这样就不会新的酸凝结液，也不会因为在烟道和烟囱上形成了较强酸液，行程腐蚀。
2、回收余热
烟气换热器应用较多的就是工业余热回收项目上，有一些工厂为了实现烟气降温，也称为烟气冷却器。工厂排出的烟气主要是发生了燃烧所产生的烟气，烟气通过化学燃烧而产生，自身温度较高，且含有硫化物，灰尘等一系列污染物，工厂要将这些烟气都排到大气中，必须经过处理，在处理过程中 可以利用烟气换热器针对高温烟气回收余热，达到热能再利用。
烟气是一般耗能设备浪费能量的主要途径，比如锅炉排烟耗能大约在15%，而其他设备比如印染行业的定型机、烘干机以及窑炉等主要耗能都是通过烟气排放。烟气余热回收主要是通过某种换热方式将烟气携带的热量转换成可以利用的热量。
进步传热效率，结构紧凑、热侧烟气活动阻力相对较小，也便是压降小；设计时单根热管蒸发段的翅片螺距已作调整，以调理热管的传输功率，从而控制热管壁温，避免酸腐蚀，不积灰；锅炉烟气与给水完全隔开，避免了汽包给水泄漏入烟道的可能性，这就使热管余热锅炉有别于火管锅炉等其他形式的余热锅炉；锅炉烟气余热收回体系中，热管元件相对独立，单根或数根损坏都不会影响体系的运行；汽包预留满足的蒸汽空间，蒸汽含水率低，蒸汽质量高。