HTRI在锅炉设计中的应用主要围绕换热核心部件展开。锅炉本体中的省煤器、过热器、再热器及空气预热器均属于管壳式或板式换热范畴，HTRI能够对这些受热面进行逐级热力核算。设计人员首先在软件中建立几何模型，输入管径、壁厚、管间距、排列方式、翅片参数及烟气流道尺寸。烟气侧与工质侧的进出口温度、压力、流量作为边界条件录入后，HTRI依据传热与压降关联式迭代求解，输出换热量、管壁温度、排烟温度及两侧压降。
对于省煤器，HTRI可模拟烟气横掠光管或螺旋翅片管束的对流传热过程，同时考虑积灰热阻对总传热系数的影响。通过调整管排数、横向节距与纵向节距，可以在满足吸热量要求的前提下控制烟气侧阻力，避免引风机能耗过高。过热器与再热器运行在高温区，辐射传热占比上升，HTRI允许用户设定辐射份额或导入炉膛出口烟气温度场数据，将辐射与对流耦合计算，校核管壁金属温度是否超过材料许用值。若壁温接近限值，可通过增加蒸汽流速、调整管径或改变连接方式降低壁温。
空气预热器常采用回转式或管式结构。管式空气预热器可直接在HTRI中建模，烟气走管内或管外均可设置，软件会计算露点腐蚀风险区域，提示冷端平均壁温是否低于酸露点。对于回转式空气预热器，HTRI虽不能直接模拟蓄热元件转动过程，但可将其等效为逆流换热器，按温度分段输入不同蓄热板的传热与阻力特性曲线，获得近似热力性能。
锅炉整体热力计算通常需要多次迭代。HTRI单模块计算速度快，适合进行参数敏感性分析。例如改变给水温度、过量空气系数或燃料水分后，可快速评估各受热面吸热量分配变化。设计人员常将HTRI结果与锅炉热力计算标准方法对比，两者偏差一般控制在百分之三以内。对于非标受热面，如膜式壁、屏式过热器或带内螺纹管的蒸发段，HTRI内置的流型图与沸腾传热模型可辅助判断传热恶化倾向。需要注意的是，炉膛辐射换热本身不在HTRI计算范围内，需由其他工具提供炉膛出口烟气参数作为HTRI的输入条件。通过合理拆分锅炉受热面并逐级建模，HTRI能够为锅炉改造、燃料变更及受热面优化提供可靠的换热与阻力数据支撑。