本文旨在高效利用汽轮机低品位余热能,减少冷源损失,提高热电联产机组(火用)效率。首先,基于供热过程的(火用)分析理论,提出了降低热源平均温度的节能方法,根据此理论方案设计出低品位能深度梯级利用的供热系统。其次,使用山西古交兴能热电厂的4台机组作为案例机组,组成低品位能深度梯级供热系统。针对案例机组的地域环境,确定供热的边界条件,应用系统模拟软件Ebsilon对单台机组建模,将单台机组串联从而实现系统的集成模型。通过仿真模拟,实现了系统的变工况计算,并绘制出单元机组和系统整体的性能曲线,对系统的性能做了深入的研究,也对系统的适应性做了初步的试验。最后,基于热力学第一定律和第二定律的两个热经济性指标:平均发电标准煤耗率和(火用)效率,对该供热系统的运行方案进行了设计和优化,使用matlab编程实现优化功能,并使用实际热网运行数据对该程序进行了验证。本文针对低品位能深度梯级供热系统,进行了深入的性能分析和优化研究,计算出该系统在供热中的热经济性、能耗率和供热能力,并对其中的影响因素进行了初步的分析和探讨。研究结果表明:低品位能深度梯级供热系统具有良好的节能效果,可提高供热系统的热经济性,降低平均热源温度,有效地利用乏汽余热,实现能量利用的“温度对口,梯级利用”原则,实现了能质匹配利用;对该系统运行方案的优化结果表明:不同的供热运行方案对系统的热经济性具有显著的影响,根据实际供热条件,对系统进行运行方案优化设计,十分有必要。低品位能深度梯级利用技术是具有工程应用前景的高效供热技术。