本发明公开了一种再热器防干烧蒸汽冷却系统，包括高压蒸汽流量计、调节装置；高压蒸汽流量计，设于汽包与高压一级过热器之间；调节装置，包括调节阀与冷却管道，高压一级过热器/高压蒸汽流量计与冷再流量计通过冷却管道联通；调节阀设置于冷却管道中。本发明还公开了一种再热器防干烧蒸汽冷却系统的防干烧方法，包括如下步骤：当高压蒸汽流量计的蒸汽流量为a时，通过调节调节阀，控制进入冷再流量计的蒸汽流量为b；则，0.2a≤b≤0.9a，a＞0。本发明只需要在汽包出口和再热器进口侧配置高压蒸汽流量计、冷再流量计，经过调节阀调控再热器与过热器的流量分配，即可解决过热器、再热器受热面的同步冷却问题，避免干烧现象的发生。