尽可能回收并高效利用低品位余热是提高燃煤电站系统能源综合利用率、实现节能减排的有效举措。本论文采用品位分析法研究我国北方某热电厂现有典型热泵供热系统的节能潜力,提出优化改进方案；从汽轮机、热泵、热网联合系统层面研究汽轮机负荷变化、凝汽器循环水入口温度变化及热网负荷变化对热电联产系统的影响,解决热泵在实际运行中的变工况问题。为了开展典型热泵供热系统的节能潜力分析,搭建第一类溴化锂吸收式热泵的额定工况模型,针对300MW燃煤热电厂现有典型热泵供热系统进行热力学能量分析、(火用)分析和品位分析,发现系统主要的节能潜力在于：热泵各部件换热温差仍可合理减小；热泵供热量为仅占系统总供热量的63.9%,二次换热器(火用)损失占系统总(火用)损失的48.6%,削弱了整个系统的节能性；约有16.7MW可回收排烟余热损失。为了充分发挥吸收式热泵在整个供热系统中的节能性,提出一种由两级第一类溴化锂吸收式热泵串并联耦合而成的新系统。新系统作出了如下改进：采用高压溴化锂吸收式热泵代替典型热泵供热系统中的二次换热器；在锅炉尾部增加余热回收换热器,利用排烟余热提升循环水的品位。通过新系统与典型热泵供热系统的热力性及经济性对比分析,结果表明：新系统(火用)效率提高10.5个百分点、供热量提高16.5%、年节煤量增加59.2%,且投资回收期为5.2年。为了开展典型热泵供热系统变工研究,搭建第一类溴化锂吸收式热泵的变工况数学模型、凝汽器变工况计算模型和300MW汽轮机变工况模型研究结果表明：汽轮机负荷较低(约50%THA以下)或凝汽器循环水入口温度较低(约10℃以下)时,凝汽器循环水出口温度已降低至热泵蒸发温度(34.5℃)以下,对系统节能性造成不利影响。本文已初步阐明了典型热泵供热系统的节能潜力、热泵在实际运行过程中出现不节能情况的原因以及热网负荷变化对热电联产系统的影响。