本实用新型公开了一种水泥回转窑余热耦合回收利用装置，在水泥生产线的回转窑上设置窑筒体辐射换热器，窑筒体辐射换热器布置数量约占回转窑总长度的1/2。所述的窑筒体辐射换热器的进水侧与给水泵的出水管道连接，窑筒体辐射换热器的出水侧连接AQC锅炉给水管道；在窑头排风机和窑头烟囱之间的出风管道上安装有尾部排风旁通阀，在尾部排风旁通阀和窑头篦冷机的进风口之间连接有篦冷机冷却鼓风循环回用系统，该系统包括循环风连接管道、高温风调节阀门、高温鼓风机以及窑头篦冷机进风口依次连接，在每台高温鼓风机进风口处的循环风支管上连接冷却风调节阀门。本装置可使余热发电功率较传统工艺提高15％～25％。