本发明涉及能源利用技术领域，公开了一种烟气余热回收装置以及锅炉系统，烟气余热回收装置，包括换热机构，所述换热机构包括多个换热器，所述换热器具有热源侧和冷源侧，所述换热器的热源侧设置有分别供烟气进出的热源进口和热源出口，所述换热器的冷源侧设置有分别供二次风进出的冷源进口和冷源出口，其中：在冷源侧彼此连接的两个所述换热器中，其中一个所述换热器的所述冷源出口与另一个所述换热器的所述冷源进口相连通，以使得二次风能够被进入所述换热机构的热源侧的烟气依次加热。通过设置多级复合换热器，并且使得多个换热器能够对二次风进行依次加热，从而实现对烟气热量进行梯级利用，有效提高了烟气热量的利用率。