本发明公开了锅炉烟气储热系统及运行模式切换方法，所述储热系统包括锅炉、烟气熔盐换热模块、烟气过热模块、烟气再热模块以及烟气循环模块，所述烟气熔盐换热模块设有烟气熔盐换热器、高温熔盐罐和低温熔盐罐；所述烟气过热模块设有伴生过热器，所述伴生过热器设于所述锅炉的烟道内并位于所述烟气熔盐换热器的下游，在汽路上，所述伴生过热器旁通于从所述水冷壁通往所述过热器的蒸汽通路；所述烟气再热模块设有伴生再热器，所述伴生再热器设于所述锅炉的烟道内并位于所述烟气熔盐换热器的下游，在汽路上，所述伴生再热器旁通于从所述高压缸通往所述再热器的蒸汽通路。该储热系统具有设备少、简单可靠、以及高效储热等优点。