本发明提出了一种用于提高加热炉热效率的燃烧系统，属于石油化工技术领域。解决了现有加热炉热效率低、氮氧化合物污染高以及不能灵活应对各种工况燃烧情况的问题。它包括包括气体燃料装置、气体燃料运输管路、热量输送管路和加热炉，所述气体燃料装置与气体燃料运输管路连通，所述气体燃料运输管路与热量输送管路连通，所述热量输送管路与加热炉连通，所述气体燃料运输管路与热量输送管路之间连通有空气供给管路、氧气供给管路以及混合气体供给管路。它主要用于提高加热炉的热效率，又能起到保护环境的作用。