本实用新型一种超临界二氧化碳布雷顿循环火力发电系统，其中过热器连接透平，透平排气管道依次连接高低温回热器低压侧，低温回热器低压侧出口分别连接再压缩机和低温空气加热器的入口，低温空气加热器出口依次连接预冷器和主压缩机，主压缩出口连接低温回热器高压侧入口，再压缩机出口与低温回热器高压侧出口连接，然后依次连接高温回热器高压侧和高温二氧化碳加热器；中低温二氧化碳加热器分别与高低温回热器并联，烟气空气加热器与低温二氧化碳加热器并联；空气经风机由低高温空气加热器或烟气空气加热器加热，并分为一二次风送入锅炉。本实用新型回收了部分耗散在预冷器中的热能，实现了烟气能量的梯级利用，克服了冷热流体热容流率不同的缺陷。