本发明公开了一种二氧化碳捕集系统，所述二氧化碳捕集系统包括第一空压机、储热器、碳酸化装置、煅烧炉、第一蒸发器、透平和二氧化碳储存装置。所述第一空压机用于压缩空气，所述储热器与所述第一空压机连通，所述碳酸化装置与所述储热器连通，所述煅烧炉与所述碳酸化装置连通，所述第一蒸发器与所述煅烧炉和所述储热器中的每一者连通，所述第一蒸发器用于接收所述煅烧炉排出的所述氧化钙和所述二氧化碳中的至少一者以及所述储热器储存的热量，以加热所述第一蒸发器内的液态冷媒转化为气态冷媒，所述透平与所述第一蒸发器连通，所述二氧化碳储存装置与所述煅烧炉连通。本发明实施例的二氧化碳捕集系统具有压缩空气的能量利用率高等优点。