当今世界气侯变暖，多个国家倡导低碳经济，温室效应导致的碳排放和能源利用成为各国的关注热点。二氧化碳作为引起温室效应的气体之一，其主要来源为化石燃料的燃烧；而热电联产作为燃烧化石燃料的主要系统，与全球性气候变暖密不可分。有关如何评价热电联产系统的碳转换的研究正逐步兴起。通过对热力系统进行热力计算、分析，可以揭示出其用能过程的薄弱环节；依据分析结果加以改进，可以达到节能效果。在前两者的基础上，对热力系统进行碳分析，则可以得出该系统的排碳水平，为进一步研究和分析排碳过程的坚实环节，减少碳排放打下基础。本文首先在系统动力学理论的基础上，分析了对固体矿物燃料（主要为煤、煤焦油）排碳系统造成影响的各个要素间的反馈互动机；运用STELLA软件构建了相应的系统动力学模型；分析预测了固体矿物燃料的CO₂排放量，并总结了其CO₂减排的对策和启示。其次，本文建立了燃煤锅炉的排碳模型，首次提出了燃煤锅炉碳效率的定义，分析了燃煤锅炉碳效率和其热效率的关系，也给出了燃油以及燃气锅炉的排碳模型，提出了有关燃煤锅炉设备改造的建议。再次，本文引入了能质系数、折合能质系数的概念；结合相关数据计算出了不同形式能源的能质系数，达到定量研究各形式能源作功能力大小的目的；并推导了能效、效和折合能质系数三者间的关系式。本文的最后一章给出了某热电联产系统分析的数学模型，并且依据实际数据进行了计算，根据计算结果得出该热电联产系统中损失最大的设备为锅炉，最后讨论了该系统主蒸汽的温度和压力的改变对各设备效率的影响。综合热电联产系统的热利用、传递以及碳转换过程进行分析，可以为减少碳排放量，减少大气污染，实现可持续发展，促进经济与环境的和谐发展提供理论依据。