焦化加熱爐所耗燃料的能耗約占焦化裝置（不含焦化富氣壓縮和下游單元）總能耗的70％左右，可見要實現節能增效之目標，必須首先提高焦化加熱爐的熱效率。國內目前所有的焦化加熱爐均設置了余熱回收系統，利用出對流室的煙氣來預熱燃燒空氣，降低了*終的排煙溫度，設計熱效率一般均在90%以上。
余熱回收系統一般由空氣預熱器、風機、吸風口及煙風道組成，根據空氣預熱器布置位置可分為上置式和下置式兩種方案,見圖10和圖11。

圖10、上置式空氣預熱器 圖         11、下置式空氣預熱器

上置式方案將空氣預熱器設置在加熱爐對流室上部，出對流室熱煙氣直接進入空氣預熱器與空氣換熱，一般不考慮設置旁通煙道及煙氣引風機，冷煙氣由爐頂煙囪排入大氣，因此煙囪高度設計應考慮克服空氣預熱器內的煙氣阻力。由于加熱爐煙囪高度受到結構設計的限制，一般來說空氣預熱器內的煙氣阻力應小于50~60Pa，這樣必然造成空氣預熱器內煙氣流速不能過大，管排數也不能太多，不僅使得煙氣側傳熱系數較小，空氣預熱器的吸熱量的大小也受到限制。該種方案的優點是占地面積小、投資較小，缺點是加熱爐爐頂結構復雜，空氣預熱器及附屬設備維護難度大，當回收系統內設備出現故障須進行維修時加熱爐必須停車，適用于小型焦化爐的熱量回收。
下置式方案將空氣預熱器設置在地面，出對流室熱煙氣經下行熱煙道進入空氣預熱器與空氣換熱，出預熱器的冷煙氣由引風機經冷煙道排入爐頂煙囪或位于地面的獨立煙囪，空氣則由鼓風機送入空氣預熱器與煙氣換熱，而后經熱風道至燃燒器供燃燒使用。由于空氣預熱器內空氣及煙氣側阻力均可以由風機來克服（一般可選擇1000~2000Pa），因此煙氣側阻力不受到煙囪抽力的限制，煙氣及空氣側均可以選擇較大的設計流速，從而強化了傳熱，減少了空氣預熱器的傳熱面積及設備投資，而且空氣預熱器的吸熱量也不會受到限制。該種方案的優點是操作靈活，設備維修方便，焦化爐可獨立操作而不受回收系統限制，缺點是占地面積大、投資較多，適用于大型焦化爐的熱量回收。
余熱回收設備的類型較多，目前較為在焦化加熱爐上廣泛采用的有熱管式和列管式空氣預熱器。由于熱管式空氣預熱器可以在煙氣側和空氣側均采用擴大表面，從而大大提高了換熱效率，其應用也比列管式空氣預熱器更為普遍。
在燃料中含硫的情況下，確定加熱爐設計熱效率時要考慮露點腐蝕的問題。可（應）根據燃料中硫含量確定露點溫度，一般應保證尾部換熱面的*低金屬溫度比露點溫度高15-20℃為宜。避免空氣預熱器內發生露點腐蝕一般有如下幾種措施：
?尾部換熱面采用耐低溫露點腐蝕的材料，如陶瓷管或耐低溫腐蝕鋼（ND鋼）。
?采用熱空氣循環方案提高空氣進空氣預熱器溫度，但該方案將增大空氣鼓風機能量消耗。
?采用冷空氣旁通方案減少進空氣預熱器空氣流量，從而提高煙氣出預熱器溫度，該方案*為簡單，但其代價是降低了加熱爐熱效率。
?采用其他熱源（如蒸汽）先將進空氣預熱器的空氣預熱。
以上幾種方案各有優缺點，應根據裝置實際情況進行優化選擇。