本发明公开了一种无焰燃烧与煤热解提油系统的耦合系统，包括粉煤热解装置等；粉煤热解装置加热热源取自转向室处粉焦燃烧产生的高温低氧烟气，热解粉煤在粉煤热解装置内完成热解反应，析出热解反应产物，经旋风除尘器进入气液分离器分离出水和焦油，经间冷器分离出轻质汽油，经鼓风机加压、除焦油脱硫后，产生热解煤气，热解煤气一部分通过脱硫箱进入煤气柜，粉煤热解装置产生的高温粉焦，经焦仓进入磨煤机，由粉煤热解装置出口高温烟气送入无焰燃烧装置，同时，设置在烟气管道内的空气预热器出口的高温空气分级送入无焰燃烧装置，及锅炉的二次燃烧室，实现分级燃烧。本发明可实现煤炭分级、高效、清洁利用。