本发明涉及废弃物处理技术领域，具体涉及一种利用高温尾气的换热和发电系统。高温等离子气化合成气的高效双级换热、双级发电系统，包括内部设有高温换热通道和中温换热通道的双级换热锅炉，高温换热通道的进气口连接高温等离子体反应釜的合成气输出口，出气口通过可燃气输送管道连接燃气发电机，中温换热通道的进气口连接燃气发电机的废气出口，出气口连接外部尾气处理装置，双级换热锅炉的清洁蒸汽出口连接汽轮发电机。由于采用上述技术方案，本发明实现了双级换热和双级发电功能，成倍提高了废物处置行业的热电转化效率和效益；大大节约了综合能源消耗，支持了行业的可持续发展；大大减少了有害气体的排放，保护了人类生存环境。