我国热电联产机组最常见的供热方式为抽凝供热式,根据热力学原理分析发现,抽凝式汽轮机组对外供汽参数要高于热网加热器所需用汽参数,供热系统汽源侧与用汽侧能级不匹配,因此判定抽凝式热电联产机组供热系统还具有一定的节能潜力。本文首先理论地学习了热电联产机组的整体建模方法,深入研究了汽轮机系统与供热系统的热力过程与变工况特性。研究发现:对于发电侧,不同等级抽汽做功能力不同,高压抽汽相比低压抽汽具有更大的做功能力;而供热侧主要利用蒸汽的汽化潜热来加热热网循环水,供热蒸汽压力、过热度对换热过程的影响很小。在此基础上提出了利用低压抽汽替代部分原有高压抽汽进入热网加热器的节能优化思路,并针对案例630 MW抽汽供热机组进行了精确建模,设计了相应的抽汽替代节能优化方案,对其节能效果进行计算与分析。对于案例机组,在保证抽汽替代节能优化前后机组发电量、供热量都不变的前提下:利用50t/h的五抽抽汽直接进入热网加热器替代部分原有供热抽汽(四抽),可使机组单机发电煤耗率降低0.8 g/kWh;利用25 t/h的六抽抽汽先进入新增低压换热器,对热网水进行两段式加热替代部分原有供热抽汽(四抽),可使机组单机发电煤耗率降低0.7 g/kWh,与50 t/h的五抽替代的节能效果接近,说明替代抽汽的能级越低,节能效果越显著;且在抽汽替代流量都相同的情况下,五六抽协同替代方案的节能效果基本等于两种技术单独运用的效果叠加,抽汽替代的技术方案不存在互相排斥的影响,兼容性良好。对系统各项主要蒸汽流量的敏感性分析发现了抽汽替代节能优化效果随LV阀启用程度的变化规律。本文的研究成果为热电联产机组的设计与抽凝供热优化改造提供了一定的思路与指导。