本实用新型涉及火电机组供热技术领域，尤其涉及一种灵活切换的分级冷却系统，其包括被冷却水进口、被冷却水出口、一级换热装置、二级换热装置、一级冷却水源入口、一级冷却水源出口、二级冷却水源入口和二级冷却水源出口，流入一级冷却水源入口的水温和流入二级冷却水源入口的水温不同；第四管路与第六管路还通过第一旁路管连通，第一旁路管上设置有第一旁路阀。由于旁路管上设置有旁路阀能够将不同温度的冷却水灵活地送入不同换热装置。将上述技术方案应用于对高背压供热汽轮机组的排汽高温凝结水进行冷却，可以根据排汽凝结水温度和冷却水源温度合理选择生产工艺中的冷却方式和冷却介质，同时兼顾换热装置相互替代性运行和系统经运行济性。