本发明公开了一种燃煤机组烟气二氧化碳捕集系统,涉及废热回收技术领域,包括:碳捕集系统,包括依次连接的吸收塔、贫富液换热器、解吸塔,吸收塔顶部连接脱碳烟气水洗塔;解吸塔顶部连接气液分离器,底部连接再沸器;气液分离器和再沸器之间连接冷凝水换热器;吸收式热泵,其发生器用于将去除部分过热度的汽轮机过热蒸汽输入冷凝水换热器,发生器连接冷凝水换热器;吸收式热泵的蒸发器用于接收脱碳烟气水洗塔处理后的冷却水,蒸发器与脱碳烟气水洗塔之间连接循环冷却水储罐。本发明借助吸收式热泵系统回收脱碳烟气中的水蒸汽潜热,同时回收利用蒸汽的过热度或二氧化碳多级压缩的废热降低脱碳燃煤机组的能量损耗。