大型工业加热炉通常使用空气预热器利用烟气中的余热热量加热进炉冷空气，回收部分排烟中的热量，从而达到节省燃料的目的。然而，空气预热器管壁上的积碳和灰尘却极大的阻碍了余热的回收。本文论述了各类工业除尘设备发展的现状以及存在的问题。目前所使用的除尘设备大多是对烟气进行过滤、净化，无法完全清除空气中的烟尘，对管壁表面的积尘无法起到很好的清除效果，而且使用和维护成本较高。武汉钢铁（集团）公司进行了能源结构调整，加热炉所用燃料由重油改为价格较低的焦炉煤气，燃烧后的烟气中烟尘含量增大，原有的除尘设备和除尘方法已无法满足要求。结合热轧厂生产的实际情况，针对正在使用的加热炉烟道和空气预热器，设计了一款机械式除尘装置，可在停炉时直接清除空气预热器管组表面积尘。提高换热效率和预热空气温度，增加余热回收率，节省燃料。首先，对武钢热轧厂加热炉换热器进行现场考察，测量实际结构尺寸，结合现场实际情况提出设计要求；进行除尘装置的方案论证，选择满足现场使用要求的设计方案并加以改进；确定方案之后，利用三维造型软件pro/e完成零件模型和装配模型的设计、运动仿真以及所用配件的选型；利用有限元分析软件Algor进行关键零件和部件的有限元分析，包括关键部位的应力和应变，验证机械设计的合理性，并结合有限元分析结果，对机械式除尘装置进行设计优化；完成设计和优化工作后，使用AutoCAD软件绘制零件的工程图，完成配件采购及零件的机械加工；最后，进行机械除尘装置的组装并进行现场试验，根据现场使用情况对结构或零件进行适当的调整以满足使用要求。