本发明公开了一种火电厂烟气余热回收储能系统，包括锅炉、省煤器、脱硝装置、空气预热器、高温烟气换热器、中温烟气换热器、高温水储罐、低温水储罐、进水主管、进气通道和排烟管，高温烟气换热器、中温烟气换热器均设于尾管内，空气预热器设于进气通道上，排烟管的出口分成排烟支路一与排烟支路二，排烟支路一与空气预热器连通，排烟支路二依次与高温烟气换热器、中温烟气换热器连通。本发明通过高温水储罐和低温水储罐运行来配合进水主管上凝结水节流方式，可提升机组的升降负荷速率，提高机组爬坡能力，维持系统安全稳定运行，低负荷运行时，本发明通过高温水储罐的储放来提高的SCR脱硝装置前的烟气温度，提高脱除效率。