本发明涉及一种回收烧结过程余能的有机工质朗肯循环发电系统,由烧结过程间歇性热源、蓄热系统和有机工质朗肯循环发电系统组成。烧结机烟气和环冷机冷却废气经并联连接后组成烧结过程间歇性热源;烧结机烟气和环冷机冷却废气经除尘之后将热量通过烟气余能利用换热器传递给蓄热装置,烧结机烟气和环冷机冷却废气从烟气余能利用换热器出来后温度降低,用于烧结料预热和热风点火;蓄热系统中包含辅助加热器,蓄热系统通过蒸发器将热量传递给有机工质朗肯循环发电系统,有机工质在膨胀机内膨胀做功带动发电机发电。本发明能够有效解决烧结过程热源温度低及间歇性余能利用难度大的问题,实现了烧结过程间歇性余能资源分级回收与梯级利用。