工业上燃料燃烧产生的低温烟气余热资源丰富但存在回收困难及低温腐蚀等问题。聚四氟乙烯(PTFE)具有耐酸腐蚀、重量轻、表面能低及适用温度范围广等优势,已被应用于制造低温烟气余热回收利用的传热管。然而其导热性能有限,为提高PTFE导热性能,本文研究了添加石墨烯对PTFE性能的影响,通过添加5wt%的石墨烯完成了PTFE的改性使其导热性能提高18.68%;通过数值模拟计算研究发现,添加石墨烯后换热性能提高5.62%;利用模拟优化掌握在混气条件下热换热器总换热系数相较于平均对流换热系数最高提升~50%,添加石墨烯改性后总换热系数最高提升8.3%。该研究对于我国低温烟气余热回收、节能降耗具有重要的意义,同时也为聚合物热交换器的设计提供参考。