一种利用旁路热循环加热冷风的烟气余热利用系统，包括锅炉尾部烟道、省煤器和空气预热器，省煤器安装在锅炉尾部烟道上，省煤器通过热烟气主管道与空气预热器相连通，空气预热器上连通有冷风进风管以及冷烟气排出主管；冷烟气排出主管的尽头设置有烟气处理装置；热烟气主管道上连接有热烟气支管道；热烟气支管道的末端与冷烟气排出主管相连通。本实用新型将空气预热器入口冷风温度升高，减少冷风在空气预热器中的吸热量，同时设置热烟气支管道对该部分热量加以利用，降低排烟温度，提高锅炉效率。采用烟气余热加热的循环水替代常规汽轮机抽汽加热进气空气，利用低品质热源替代高品质热源，有效减少能量损失，提高机组效率。