能源与环保相关问题是人们密切关注的焦点。水泥熟料煅烧过程中排放出大量低温废气，其所含热量约占水泥熟料煅烧总耗热量的30%，若对这部分热量进行回收利用，对节能与环保具有重要意义。由于水泥窑出口烟气中含有较高浓度的飞灰，引入余热锅炉后会产生磨损、积灰等问题，影响余热锅炉的热回收效率和使用寿命。本文以某公司5000t/d新型干法水泥生产线SP余热锅炉过热器为研究对象建立仿真模型，对其流动、传热和积灰特性展开深入研究，旨在为提高余热锅炉高效运行提供技术支持。本文研究内容及结论如下：　　（1）对水泥窑SP余热锅炉过热器区域烟气流动和传热特性展开模拟，得到了过热器区域流场、温度场和压力场的分布规律，研究结果表明：过热器-烟气间传热特性数Nu、对流换热系数h、过热器进出口压降△P等随烟气入口流速的增大逐渐增大，并通过实测数据和经验公式验证了数值模拟方法的可靠性；　　（2）基于速度积灰准则，应用用户自定义函数编写判定飞灰沉积的源程序；　　（3）研究了飞灰颗粒粒径、烟气流速、烟气含尘量、烟气温度等流动参数对飞灰颗粒沉积特性的影响，结果表明：在所研究范围内，小粒径颗粒在每排换热管束壁面的沉积没有明显规律，大粒径颗粒沿着烟气流动方向沉积率整体呈下降趋势；随烟气流速增大，小粒径飞灰沉积率呈上升趋势，而大粒径飞灰沉积率则呈下降趋势；随着烟气含尘量和烟温的增大，飞灰沉积率呈上升趋势；　　（4）研究了过热器管束布置方式、形状、节距等结构参数对飞灰颗粒沉积特性的影响，结果表明：圆管沉积率大于椭圆管，顺排沉积率大于错排，使用错排椭圆管可有效降低飞灰颗粒沉积率；增大横向节距，可有效减少积灰；增大纵向节距，积灰稍有减少；　　（5）提出在过热器上方加装百叶窗分离器以减少换热管束壁面飞灰颗粒沉积的技术方案，并通过仿真和正交分析法得到了优化的百叶窗分离器结构参数：叶片倾角为27°、间距为190mm、遮盖距离为300mm、块数为6块，研究结果表明：加装优化设计的百叶窗分离器后飞灰沉积率减少了68.86%，系统阻力损失上升了268Pa。