当前社会用电需求增幅回落,供热需求持续增加,凝汽式机组供热改造的研究,对热电联产的降低成本、节能减排有着重大意义,推进着资源节约型、环境友好型社会地建设。目前对凝汽式机组进行供热改造,基于热力学第一定律供热改造经济性评估体系,忽视了供热抽汽的可用能损失,没有充分发挥热电联产的最大效能。因此,基于热力学第二定律,按供热抽汽的能级高低进行能量梯级利用,是当前大型凝汽式汽轮机供热改造亟待解决的问题。本文对凝汽式机组的供热改造研究分为民用供暖与工业供热。对凝汽式机组供暖改造进行分析研究,根据不同供热需求,分别对其改造为背压机、抽背机的方案进行热力计算,得出合理改造方案。调研实地工业供热需求,从供热可靠性、机组负荷变化的适应性、供热抽汽对机组安全性的影响和供热经济性等方面综合考虑,以低温再热蒸汽为主供热汽源,四抽蒸汽作为备用汽源。开发能量梯级利用抽汽供热系统,抽汽经过底置式背压供热汽轮机做功后送往热网,最大限度提高供热系统的能源利用率和综合经济性。基于EBSILON软件,对抽汽供热系统进行电负荷、热负荷双重变化的主要工况仿真建模。对底置式背压供热汽轮机进行变工况运行分析。随着主机负荷的降低,底置式背压供热汽轮机效率存在先上升后下降的趋势。主机进汽量不变,随着供热量的增加,机组热耗率降低,供热净收益增加。计算抽汽量对汽轮机和锅炉再热器运行安全的影响,得出抽汽供热量的极限供热范围。针对现有底置式背压供热汽轮机的进汽方式及其弊端,提出一种新型的底置式背压供热汽轮机,根据主机负荷运行工况,调整底置式背压供热汽轮机进汽方式。分别对额定进汽压力、进汽方式切换点、新型底置式背压供热汽轮机的高压缸级数进行参数优化,提高底置式背压供热汽轮机的效率,扩大其进汽参数范围。