本发明公开了一种带烟气外部燃烧旁路的垃圾焚烧系统及其工艺，包含烟气外部燃烧旁路、炉排式焚烧炉、主烟气余热回收装置和蒸汽发电装置，烟气外部燃烧旁路设置有旁路烟气入口、旁路烟气出口、蒸汽入口和蒸汽出口，旁路烟气入口和旁路烟气出口均与炉排式焚烧炉相连形成一个循环回路，蒸汽入口与主烟气余热回收装置连接，蒸汽出口与蒸汽发电装置连接，炉排式焚烧炉和主烟气余热回收装置连接。本发明避免了垃圾热值过高导致的燃烧温度过高等问题，抽出的旁路烟气在烟气外部燃烧旁路燃烧后，可用于进一步提升末端过热器中的蒸汽参数，从而实现使用现有焚烧炉处理高热值垃圾时，既不影响处理量，又可以提高蒸汽参数，达到提高发电效率的目的。