本实用新型涉及火力发电领域，公开了一种锅炉烟气余热利用系统和火力发电机组，所述锅炉烟气余热利用系统包括空预器、锅炉省煤器、一级利用单元以及二级利用单元，所述一级利用单元设置为使通至所述空预器的部分锅炉烟气与所述锅炉省煤器的给水进行热交换，所述二级利用单元设置为使所述一级利用单元产生的锅炉烟气与通至所述空预器的冷风进行热交换。本实用新型的锅炉烟气余热利用系统通过采用上述方案，对锅炉烟气余热进行分级利用，不仅可以有效降低汽轮机热耗率，提高锅炉效率，而且不用抽汽加热冷风即可达到缓解硫酸氢铵在空预器上沉积的问题，能够较大幅度提高火力发电厂的整体运行经济性。