本发明公开了一种煤粉燃烧耦合油泥热解系统，包括锅炉、余热回收单元、干化单元和热解单元，所述余热回收单元用于回收所述锅炉排出的烟气中的热量并将烟气降温至第一温度，所述干化单元用于接收所述余热回收单元排出的烟气以干化油泥，所述热解单元用于接收所述干化单元排出的干化后的油泥并将干化后的油泥热解。本发明实施例的煤粉燃烧耦合油泥热解系统将油泥的干化单元与煤粉燃烧锅炉进行耦合，利用锅炉燃烧产生的热烟气作为干化热源，用于对油泥进行热解前的干化处理，与相关技术中采用电能污泥干化、热水干化或蒸汽干化相比，即不需要直接利用电能进行干化，也不需要外供热源，大大降低了油泥干化的成本。