本实用新型涉及发动机装置技术领域，尤其涉及一种燃煤发电机组耦合液化空气储能发电系统，包括空气液化储能系统和空气膨胀发电系统；空气液化储能系统的小汽机通过转轴连接第一空气压缩机与第二空气压缩机，第一空气压缩机通过第一换热器依次连接第二空气压缩机、第二换热器、冷箱、制冷机、膨胀喷管、气液分离器、液态空气储罐；空气膨胀发电系统的低温泵一端连接液态空气储罐，液态空气储罐与低温泵之间设有第一阀门，低温泵的另一端依次连接第三换热器、第四换热器、第一透平，第一透平通过第五换热器连接第二透平，第一透平与第二透平通过相同的转轴共同连接发电机。通过本实用新型的发电系统，提升了电网整体调频水平，提高火电厂安全运行水平、降低设备损耗。