本发明提供了一种用于二次再热机组变工况碳捕集的多热源自平衡热力系统，属于电力工程技术领域。本发明针对CO2捕获装置的连续抽汽需求，采用BEST汽轮机替换现有主汽轮机，CO2捕获装置的抽汽汽源改为四路汽源互补进气以满足变负荷运行工况下的连续抽汽需求；本发明实现了在燃煤电厂二次再热机组变工况运行条件下连续捕集烟气CO2的多热源抽汽自平衡，保证了在不同运行工况下，尤其是在低负荷运行条件下，CO2吸附剂再生所需热源的连续性和可靠性，提高了碳捕集效率和稳定性。