本发明公开了一种压缩空气储能与火力发电耦合的系统及方法，该系统通过梯级利用压缩空气储能过程中产生的压缩热部分替代了火力发电除氧加热自用汽。空气经多级空气压缩机压缩存储于盐穴的过程中，经若干个低温换热器和一个中温换热器以提取压缩过程中产生的热量，并储存于低温储热罐和中温储热罐中。低温储热罐中工质将高压压缩空气再热用于膨胀发电，中温储罐内工质将常温补水加热至除氧蒸汽，供给火力发电除氧器，替代除氧自用汽。该方法可大幅提升压缩空气储能效率，同时显著降低火力发电除氧自用汽量，增加其供热出力。