一种秸秆分级加热提取木醋液装置，包括烘干单元、低温热解单元、高温碳化单元、生物炭降温存储单元、热能产生及分配单元；其中低温热解单元中包含的低温热解炉容积，为高温碳化单元包含的高温碳化炉容积的1.5‑3倍，使得秸秆在低温热解炉中停留时间加长，秸秆低温热解更加充分，从而生产出更多的高质量木醋液产品；同时在低温热解单元设置了工作温度不同的两级串联管式换热器，利用温度差将生物质油与木醋液进行分离，从而进一步提高了木醋液质量。