本发明公开一种合成气燃料电池发电系统及发电方法，涉及燃料电池技术领域，为提供一种能够实现合成气高效发电、实现CO2捕集的燃料电池发电系统而发明。合成气燃料电池发电系统包括燃料电池组件、燃烧器、阳极换热器和第一阴极换热器，燃烧器包括第一进气端、第二进气端和出气端，第一进气端用于通入氧气，阳极换热器的合成气进气口用于通入合成气，合成气出气口与燃料电池组件的阳极进气口连通，换热器进气口与燃料电池组件的阳极出气口连通，换热器出气口与所述第二燃烧进气端连通，燃烧器生成的高温气体也通入第一阴极换热器，以对含氧气体进行预热。本发明合成气燃料电池发电系统及发电方法用于提高电池工作性能。