本发明涉及一种热风炉烟气余热回收利用系统及工艺，主要涉及热能回收利用技术领域，包括换热单元、制备单元和控制单元。本发明通过所述换热单元回收利用热风炉烟气余热，节约高炉煤气燃气量；通过所述烟气发生器产生高温烟气后与热风炉烟气混合，利用截止阀和分流调节阀调节气体流量，控制煤气和助燃空气的预热温度，提高热风炉燃烧效率，同时满足热风炉送风温度要求，实现高风温送风，降低炼铁成本；热风炉烟气余热回收后，进入制备单元，分离出纯净CO2和氮气，既降低了烟气中污染物排放量，又充分利用烟气制备出可以用气体。