电站余热锅炉在联合循环和工业余热回收系统中承担着承上启下的关键角色。它的首要功能是高效回收燃气轮机、内燃机或工业窑炉排出的高温烟气余热，将烟气中携带的热能转化为蒸汽或热水，驱动汽轮机发电或供给供热系统。以燃气—蒸汽联合循环电站为例，燃气轮机排烟温度通常在450℃至650℃之间，余热锅炉通过布置多级受热面，将排烟温度降低到90℃至130℃左右，显著提升全厂热效率，使联合循环效率从单纯燃气轮机的35%至40%提高到55%至60%以上。
电站余热锅炉的第二个核心功能是匹配多压蒸汽系统，实现能量的梯级利用。现代大型余热锅炉普遍采用双压或三压再热设计，分别设置高压、中压和低压汽包及蒸发器，使不同温度区间的烟气分别加热不同压力等级的给水。高压段吸收高温区热量，低压段吸收低温区热量，避免单一压力下换热温差过大造成的不可逆损失。部分机组还配置再热器，将汽轮机高压缸排汽重新加热后送回中压缸，进一步提升循环效率和蒸汽干度，减少末级叶片水蚀风险。
第三个功能是灵活适应变工况运行并具备调峰能力。电站余热锅炉通常不配置独立燃烧器或仅设置少量补燃装置，其产汽量随燃气轮机负荷变化而快速响应。在电网调峰、机组启停和部分负荷工况下，余热锅炉需要承受频繁的温度交变和热应力冲击。因此，其汽水系统、集箱和管束设计必须兼顾热膨胀补偿与疲劳寿命，确保在快速升降温过程中不发生泄漏或变形。部分补燃型余热锅炉可在烟气侧补充燃料燃烧，提高蒸汽参数和产量，增强电站对负荷波动的适应能力。
第四个功能是烟气净化与排放控制。余热锅炉内部布置的受热面不仅用于换热，还能起到一定的除尘和均流作用。烟气在流经各级管束时速度降低、方向改变，部分大颗粒粉尘在惯性作用下沉降。更重要的是，余热锅炉为选择性催化还原脱硝装置提供了合适的温度窗口。在省煤器与蒸发器之间预留的烟道空间内，可布置催化剂模块，使氮氧化物在适宜温度下与还原剂反应，从而满足环保排放标准。部分设计还集成低温省煤器，进一步回收烟气余热并降低排烟温度，减少白烟现象。
第五个功能是提供稳定的厂用蒸汽和辅助系统热源。电站余热锅炉产生的低压蒸汽除用于汽轮机补汽外，还可供给除氧器加热、轴封蒸汽、燃料加热、吸收式制冷和生活采暖等辅助系统。这种多级供汽模式减少了对外部蒸汽锅炉的依赖，提高了电站整体能源自给率。在热电联产项目中，余热锅炉的尾部热水或低压蒸汽可直接接入热网，实现发电与供热的高效耦合，使能源综合利用效率达到80%以上。
综上所述，电站余热锅炉的功能已从单一的余热回收装置发展为集能量梯级利用、变负荷调节、环保协同和辅助供能于一体的核心设备。其设计水平直接决定电站的热经济性、运行灵活性和环保合规性，是高效低碳发电系统中不可替代的关键环节。