本申请公开了一种沼气发电尾气再利用装置，包括换热锅炉、与换热锅炉相连的多级换热器以及与多级换热器相连的预热容器，换热锅炉内具有去离子水，换热锅炉设置有尾气入口、蒸汽出口和锅炉尾气出口，沼气发电尾气能够从尾气入口进入换热锅炉，之后经锅炉尾气出口进入多级换热器，多级换热器能够对预热容器进行加热。沼气发电尾气将换热锅炉内的去离子水加热为蒸汽，并通过蒸汽出口输出，之后沼气发电尾气通过锅炉尾气出口进入多级换热器并用于加热预热容器，整个过程实现了对沼气发电后产生的尾气中的热量进行充分的再利用，减少了沼气的能源浪费，提高了沼气的整体利用率，间接提高了污水处理厂的能耗自给率，节省了污水处理厂的运行费用。