本公开实施例提供一种高温气冷堆汽轮机低功率运行系统，该系统的汽水分离器的第二出口通过疏水管道与凝汽器的入口相连；第一加热装置串设于疏水管道，并且串设于所述高压缸排汽管道。反应堆启动初期在低功率运行时，汽水分离器内部的过冷水通过疏水管道进入第一加热装置，在第一加热装置内与高压缸排汽管道内的排汽进行换热，将排汽加热提高蒸汽参数后进入低压缸内。该系统通过反应堆启动初期产生的过冷水对汽轮机高压缸排汽进行二次加热，提高排汽参数，保证了汽轮机低压缸的良好运行环境，降低了低压缸末级叶片的侵蚀的可能性，提高了汽轮机的运行寿命。另外，提高了汽轮机的做功能力，降低了电站的能耗，提高了机组的运行效率。