本发明提供一种多工序协同利用余热的烧结料层干燥系统，属于烧结节能减排技术领域。该系统在烧结机的布料器和点火装置之间设置干燥段，干燥段长为烧结机全长的5％—30％，干燥段分为N组，每组分为m区，将烧结矿冷却设备的热废气引到烧结机各组干燥段的第1区烟罩中，对干燥段进行循环干燥，对各组干燥段第m区底部风箱中出来的热废气冷凝，降温后的热废气通至烧结矿冷却设备入口继续参与冷却，冷凝水收集后供混料工序使用，同时软水经质能回收设备加热后供烧结矿余热发电系统使用。本发明对烧结矿冷却设备低温余热资源进行合理利用，对烧结料层进行充分干燥，避免过湿层的形成，改善了料层透气性，回收冷凝水再利用，节约固体燃料，达到节能的效果。