一种能量梯级利用系统，包括供热蒸汽管道和两级热网加热器；两级热网加热器内设置有用于将两级热网加热器分为加热器低压级和加热器高压级的加热器分隔板，两级热网加热器一端设置有与加热器低压级相连的加热器进水管道，另一端设置有与加热器高压级相连的加热器出水管道；供热蒸汽管道的出口分为两路，一路与加热器高压级相连通，另一路与小背压机入口相连，小背压机出口与加热器低压级相连通。通过设置小背压机和两级热网加热器，将供热蒸汽和小背压机排汽蒸汽分别排至两级热网加热器的高压级和低压级，实现了两股不同压力等级的蒸汽排至一个热网加热器，通过小背压机实现能量梯级利用的同时，实现了热网水经加热器低压级和高压级的梯级加热。