本发明公开了一种水泥生产中协同处置垃圾焚烧飞灰的装置，属于垃圾飞灰处理设备技术领域。包括悬浮加热器、飞灰存储仓、煤粉仓、气固分离器、冷却装置和冷凝器；所述悬浮加热器分别与飞灰存储仓、水泥窑三次风管、煤粉仓相连；所述气固分离器的输入口与悬浮加热器相连；所述气固分离器的固体输出口通过管道与冷却装置连通，所述气固分离器的气体输出口通过管道与冷凝器连通；所述冷却装置与飞灰成品仓相连；所述冷凝器、冷却装置均与风机相连。本发明能够达到去除飞灰中的二恶英和氯化物的同时充分利用热源，节能环保。本发明通过设置的悬浮加热器结构可以结合水泥窑三次风对飞灰进行加热，使得协同处置垃圾焚烧飞灰更有效率，节约能源。