本发明提出了一种机炉耦合技术与有机朗肯循环结合的电站余热高效利用系统，可以广泛的用于大型燃煤电站，该系统包括相互匹配的机炉耦合单元和有机朗肯循环单元；机炉耦合单元采用旁路烟道布置方式回收烟气酸露点温度以上的烟气余热，主烟道内布置空气预热器，旁路烟道内顺序布置两级烟水换热器，分别加热给水和凝结水，排挤回热抽汽进而增加汽轮机做功，空气入口侧设置两级抽汽式空气加热器，补充空气在主烟道中减少的吸热量；有机朗肯循环采用两级耐腐蚀换热器串联布置方式回收烟气酸露点温度以下的烟气余热，第一级换热器布置在静电除尘器前，第二级换热器布置在静电除尘器和脱硫塔之间，有机工质吸热后在膨胀机内膨胀做功。该系统充分回收利用了燃煤电站的烟气余热，实现了换热过程能级匹配，具有较好的节能效果。