冷凝器的必要性基于——根据热力学第二定律，封闭系统内部热能自发的流动方向是单向的，即只能从高热流向低热，在微观世界表现为承载热能的微观粒子只能由有序变成无序。所以，一个热机在有能量输入做功的同时，下游也有能量放出，这样上下游才会有热能差距，热能的流动才会成为可能，循环才会继续下去。
所以，如果想让承载物重新做功，就先把没有完全释放的热能释放干净，这时候就需要用到冷凝器。如果周围的热能比冷凝器中的温度还要高的话，为了使得冷凝器降温，就人为做功（一般来说是使用）。冷凝后的流体重新回归高有序、低热能的状态，可以重新做功。
冷凝器的选择包括形式和型号的选择，并确定流经冷凝器的冷却水或空气的流量和阻力。冷凝器型式的选择要考虑当地的水源、水温、气候条件，以及制冷系统总制冷量的大小和制冷机房的布置要求。在确定冷凝器型式的前提下，根据冷凝负荷和冷凝器单位面积的热负荷来计算冷凝器的传热面积，以此来选定具体的冷凝器的型号。
在传统锅炉中，燃料在锅炉燃烧后,排烟温度相对较高，烟气中的水蒸汽仍处于气态,会带走大量的热量。在各类化石燃料中，天燃气的氢含量,氢的质量百分比约为20%到25%,因此，排烟中含有大量的水蒸汽,据测算，燃烧1平方米天燃气产生的蒸汽要带走的热量纸为4000KJ,约为其高位发热量的10%以上。
烟气冷凝余热回收装置，利用温度较低的水或空气冷却烟气,实现烟气温度降低，靠近换热面区域,烟气中水蒸汽冷凝，同时实现烟气显热释放和水蒸汽凝结潜热释放,而换热器内的水或空气吸热而被加热，实现热能回收,提高锅炉热效率。
锅炉热效率提高：1NM3天燃气燃烧生产理论烟气量约为10.3NM3(大约为12.5KG).以过量空气系数1.3为例，产生烟气14NM3(大约16.6KG).取烟气温度200摄氏度降低至70摄氏度,放出物理显热约1600KJ，水蒸汽冷凝率取50%,放出汽化潜热约1850KJ,总计放热3450KJ,约是天然气低位发热量的10%,若取80%烟气进入热能回收装置，可以提高热能利用率8%以上,节省天燃气燃料近10%。
