和常规锅炉设计一样，余热锅炉设计计算主要包括结构设计、热力计算、烟风阻力计算、水循环计算及强度计算等系列过程。结构设计分总体方案设计和受热面结构设计，而受热面结构设计实际上是热力计算的重要构成部分。锅炉设计的原则是以安全可靠为前提确保安全性；以经济利益为目标确保经济性；以便于制造和安装确保可靠性；以便于维修使用确保使用性。
所谓热力计算是确定烟气行程中各种锅炉受热面吸收烟气热量的比例关系，通过热量平衡，计算出锅炉各受热面的结构尺寸，确保锅炉达到额定出力和参数。锅炉热力计算依据已知条件和计算目的不同分为设计计算和校核计算。
设计计算任务是在给定给水温度和燃料特性的前提下，为达到额定的参数和出力，选定的经济指标，设计锅炉各个受热面的结构尺寸，并为选配辅助设备和进行锅炉类型计算提供原始资料。设计计算是设计新锅炉时常用的计算方法，是一个从无到有的过程；校核计算是根据已有锅炉各受热结构参数和热力系统，在锅炉参数、燃料种类或局部受热面发生变化时，通过计算确定各受热面各节点水温、蒸汽温度、烟温及空气温度，确定锅炉热效率和燃料消耗率等。校核计算是校核已有锅炉常用计算方法，主要目的是：校核条件发生变化时，参数出力如何变化以及受热面是否需要调整，校核计算是一个从有到变的过程。设计计算和校核计算依据相同的热工原理，公式和图表都是相同的，仅在于计算任务和所要求的数据不同。在设计计算时，对各受热面计算，因计算方便，也往往采用校核计算的方法。如：受热面两级布置时，第一级一般是校核计算，而另一级则会是设计计算。本手册主要涉及设计计算。
在设计余热锅炉时，首先应对余热锅炉进行结构设计，完成整体布置，然后，在结构设计的基础上进行热力计算、烟风阻力计算、受压元件强度计算和安全阀排放量计算，必要时还应进行水动力计算、钢构架计算等。