本发明属于冶金加热炉领域，涉及一种浓淡燃烧的加热炉系统，包括炉体，所述炉体沿烟气流动方向划分为多个加热段；每个加热段上均设有至少一个烧嘴；所述炉体内划分为富燃料区和贫燃料区，富燃料区内的空气过剩系数小于1.0，贫燃料区的空气过剩系数大于1.0；沿烟气流动方向设置的最后一个加热段为贫燃料段；整体炉体的综合空气过剩系数大于1.0。本发明在炉体内设置有富燃料区和贫燃料区，在富燃料区，由于燃料过剩，O2浓度低，能够有效抑制NOx的生成，同时，在富燃料区，过剩的煤气可与已经生成的NOx产生再燃脱硝反应，通过实现浓淡燃烧，有效降低NOx的生成，实现加热炉超低排放。