本实用新型公开一种用于联合循环发电厂的余热梯级利用系统，涉及余热利用技术领域，本实用新型包括低压连续排污管、中压连续排污管、高压连续排污管、预混器、进气室、第一换热器、第二换热器、压气机和燃烧器；第一换热器位于进气室内，进气室上设有空气进气口；低压连续排污管与第一换热器连接，进气室与压气机连接，压气机与燃烧器连接；高压连续排污管和中压连续排污管均与预混器连接，预混器与第二换热器的进气口连接，第二换热器的出气口与燃烧器连接。本实用新型的有益效果在于：本实用新型利用高中压汽包连续排污分别给环境空气和天然气进行加热，实现了能量梯级利用，能量利用率高，不消耗任何能源，实现机组节能减排。