در مقاله حاضر، ضمن بررسی عوامل موثر بر راندمان دیگ های بخار و ارائه روشهای گوناگون جهت محاسبه آنها، عملکرد دیگ های بخار مجتمع پتروشیمی بندر امام مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. هر یک از اجزاء دیگ های بخار بعنوان یک حجم کنترل مورد بررسی قرار گرفته و ضمن اعمال معادلات حاکم، بازده سیستم و بویژه بازده حاصل از موازنه اگزرژی آنها بدست آورده شده است. تاثیر پارامترهای مختلف ترمودینامیکی بر میزان اتلافات اگزرژی و نیز بازده انرژی به تفصیل مورد بررسی قرار گرفته است. بازده اگزرژی دیگ های بخار به دلیل نابودی اگزرژی روی داده در اثر بازگشت ناپذیریهای سیستم از بازده انرژی آنها کمتر است. عوامل اساسی خارجی موثر در عملکرد دیگ های بخار شامل اتلاف حرارتی، درصد هوای اضافی، آب تخلیه اضطراری و نیز رویکرد کاری اجزاء بشکل توامان بوده، که خود به تفکیک ارزیابی شده اند. نتایج نشان می دهند که بازیافت انرژی حرارتی گازهای دودکش، نه تنها باعث صرفه جویی مالی قابل توجه شده بلکه سبب بالا رفتن راندمان انرژی و اگزرژی دیگ های بخار مورد مطالعه به دلیل بهره مندی بیشتر از گرمای حاصل از احتراق سوخت، کاهش آلودگی محیط زیست به دلیل مصرف سوخت کمتر و بالا رفتن ظرفیت عملی تولید بخار به واسطه افزایش یافتن سطح حرارتی می گردد. در خاتمه نیز راهکارهای جهت دستیابی به بازده اگزرژی و انرژی بالا و بالطبع آن کاهش مصرف سوخت در دیگ های بخار ارائه شده است.