熱管換熱器利用熱管元件的特性把管式空氣預熱器傳統的煙氣管內流動轉化為管外橫掠換熱，煙氣在管外，空氣也在管外通過一個壁面分別經上、下兩段間接進行換熱，其下段的煙氣側放熱和上段的空氣側吸熱均為管內介質利用相變完成的。

它的金屬壁溫可設計成趨近于熱側流體的溫度，且熱管兩端具有優良的等溫性能，測試資料表明，熱管冷熱兩端的壁溫之差運行時不超過5。熱管較高的壁溫高于煙氣的水露點，甚至酸露點，從而使受熱面免于或減小含硫煙氣的酸腐蝕。當煙塵落于具較高溫度的壁面時，不結硬灰垢，呈疏松狀態，可隨煙氣流進入除塵器，也可用其它簡單方式除去。

當經過熱管換熱器后的熱空氣進入爐內后，加速了燃料的干燥、著火和燃燒過程，爐內穩定燃燒，起著改善、強化燃燒的作用。由于爐內燃燒得到改善和強化，加上進入爐內的熱風溫度提高，爐內平均溫度水平也有提高，從而可強化爐內輻射傳熱。

由于爐內燃燒穩定，輻射熱交換的強化，可以降低化學不完全燃燒損失；另一方面，空氣預熱器利用煙氣余熱，進一步降低了排煙損失，因此，提高了鍋爐熱效率。對于層燃爐，有熱空氣，可以使用水分和灰分較高的燃料，可使用部分劣質煤，減少燃料費用。

熱管換熱器在鍋爐中的利用，將有效避免能源的浪費和減少廢氣的排放，達到節能環保的雙重目的。節能缺果顯著．為社會節約大量能源。此外只要有熱量、溫差的存在，需要傳導或交換熱量的領域都可以運用熱管換熱器進行余熱回收利用。