本实用新型一方面在于提供一种梯级余热回收热泵蒸汽系统，包括梯级余热回收系统、热压缩系统和机械压缩系统。梯级余热回收系统包括高温热泵蒸发器、高温热泵压缩机、高温蒸发罐和高温热泵膨胀阀。梯级余热回收系统还包括低温热泵蒸发器、低温热泵压缩机、低温蒸发罐和低温热泵膨胀阀。热压缩系统包括引射泵和储气降温水箱。机械压缩系统包括水蒸气压缩机和压缩机排气管。该梯级余热回收热泵蒸汽系统通过高温热泵循环和低温热泵循环实现了对高温余热的二次利用。该梯级余热回收热泵蒸汽系统实现了从多种低品位热源到满足用户需求的高温高压蒸汽，充分的利用了低品位热源。该梯级余热回收热泵蒸汽系统还具有清洁环保、低能耗、效率高等优点。