热交换器系统是配套二燃室使用的热能交换装置。通过水冷或空冷方式，把二次燃烧室排出的高温气体循环利用，尾气降温后进入二级袋式除尘系统处理后直接排空。
为使燃烧后烟气骤冷降温，从而避免二噁英再次产生，同时保证进入袋式除尘系统的气体被降温至较低的适当温度，在二燃室后段设置热交换器及降温除尘系统。高温气体从1000℃ 以上迅速降低至300℃以内，避免再次生成二噁英。经热交换系统换出约500℃左右高温热风再引入烘干窑，实现热能资源循环利用，以降低整个烘干系统的能源热损耗。冷却后大约120℃以内尾气进入二级降温除尘系统，把剩余灰尘充分过滤，使排出气体无尘无臭无污染，排出气体温度大约80℃左右。
二级降温除尘后气体由50米高烟囱排空；配套二燃室及热能交换系统方案适应性强，处置固废资料不局限于市政污泥，包括河道湖泊污泥、印染污泥、造纸污泥、电镀污泥、化工冶炼等行业产生的大宗工业尾渣都可采用该系统主体设备配置。该系统方案为实现市政污泥、河道污泥等多种类污泥无害化、减量化、资源化综合处置提供了一个系统性高效解决方案；
整套系统方案各阶段设备配置连接紧凑合理，后期拓展性强。在二燃室烟气进、出端，热交换器进出端设置有多组电热偶，可即时反馈不同区段位置的温度状态，以便于随时调整燃烧器天然气通入量及补风量，保证二次燃烧腔内温度保持在1000℃以上。
整体系统配置有多组温度传感、气流传感、电气控制等智能系统，既能实现整个项目PLC智能化运行控制，提高项目设备运行安全系数，避免二次危险发生，又节省人力成本，实现项目安全、高效、精益生产。