近年来,工业生产领域的高耗能和低能效与我国可持续发展的国策之间的矛盾日渐加剧。空气压缩机因其生产的压缩空气是不可多得的清洁动力源而被众多工厂企业广泛使用,但其运行时产生的大量热量直接排放造成了很大的能源浪费。近年来国内外学者对不同形式的空气压缩机进行了许多余热回收改造,效果较为明显,但热回收率仍然较低,存在很大的改进空间。本文主要围绕火电厂中应用的喷油螺杆式空气压缩机,开展余热回收系统的应用研究以及性能分析,首先回顾并总结了国内外学者对空压机余热回收系统的应用研究,综述了螺杆式空压机的发展历史,并介绍了其工作原理及特点。利用工程热力学相关理论分析了喷油螺杆式压缩机的余热回收改造的可行性,对主要的改造形式做了分析。确定了本文中所研究改造的空压机采用油气热双回收系统,进一步提高系统热回收率,在该系统的设计应用中,选择使用管壳式换热器,并对其进行了详尽的选型计算。接着以当地气温作为参数,研究气温变化对该余热回收系统性能产生的影响,给定冷却水进口水温后,利用效能传热单元数法计算换热器出口冷却水温,进一步计算得到系统热回收率,得出当空压机多变指数和吸排气压力一定时,系统热回收率随着吸气温度的增加而升高的结论。对余热回收系统在当地一年四季的热回收率和平均回水温度做了必要性的计算分析,以满足用户对于系统性能稳定性的需求。最后,本文对喷油螺杆式油气热双回收系统在辽宁省某电厂的实际应用做了介绍,对其节能效益以及项目投资回收期做了分析计算,指出了该项目所带来的良好经济效益,同时本研究对其它工厂企业的空压机改造有着一定的指导意义。