本发明公开了一种燃料电池和燃气轮机混合动力发电系统，涉及混合动力发电技术领域，包括，燃料电池单元，用于通过电化学氧化反应产生电能；以及，余热回收单元，所述余热回收单元与燃料电池单元的废气排放口连接，用于处理燃料电池单元的排放废气并回收热能。本发明设计阳极、阴极双循环提高燃料电池工作效率，降低燃料电池的温度梯度并防止“碳沉积”，并结合布雷顿动力循环发电，针对燃料电池、燃气轮机系统产生的不同温度的废热进行回收，实现能量的梯级利用。同时分离高浓度CO2回收，减少温室气体排放，具有使用可操作性强、运行方式灵活、节能降碳效果显著等特点。