本案提供了一种高效率的垃圾焚烧余热利用发电系统，包括发电机及沿蒸汽流通顺序依次连通的余热锅炉、汽轮机高压缸、除湿再热器、汽轮机低压缸、凝汽器、凝结水泵、回热系统、除氧器和给水泵。焚烧炉的高温烟气通过余热锅炉将热量传递到给水，产生中温超高压蒸汽，在此过程中对余热锅炉必须进行防腐优化和锅炉水循环优化。中温超高压蒸汽作为主蒸汽接入汽轮机高压缸做功之后有一定湿度，通过除湿再热器除去排汽中的水，并吸收高压缸的二级抽汽的热量，达到低压缸的进汽参数后再进入低压缸做功。乏汽进入凝汽器放热变成凝结水后经过回热系统回热和除氧器除氧后，回到余热锅炉，在不大幅提高换热器表面温度、增大腐蚀风险的前提下，提高发电效率。