热管是一种具有很高热传输性能的元件，它集沸腾与凝结于一身，它是将超导液灌入基管内抽成真空真空制成。热管的工作原理是：当蒸发段遇到高温介质时，管内传导液吸收烟气中的热量后蒸发，蒸汽从管中心绝热段通道流向凝结段，并释放出热量，重新凝结成传导液，凝结后的传导液借助管芯的毛细力作用重新返回蒸发段再进行蒸发，这样形成了一个闭合的循环系统。通过这种途径，热量从加热区到了散热区，对被加热介质进行加热，得到所需温度的介质。
热管式余热回收装置利用高温烟气和被加热介质传热系数的不同（烟气传热系数小，被加热介质传热系数的高），因而在传热系数小的烟气侧扩展换热面积，使之与水侧的换热效率达到相同，使之产生有效的换热平衡。