热电联产是实现煤炭能源高效利用和节能减排的重要途径,在能效、环保、经济社会效益等诸多方面均优于热电分产。如燃煤发电机组采用热电联产,能源热利用效率可提高到80%左右,与现有超临界机组310g/kW·h的供电煤耗相比,热效率提高了近一倍。然而,热电联产的理论节能潜力、能效评价、技术应用等方面尚待进一步研究,其节能降耗潜力依然很大。本文从供热系统的理论分析入手,基于热力学第一、第二定律,进行供热系统的一般化分析,阐述供热系统的理想极限和理论最低单耗。基于可逆的理想供热过程分析,本文提出了“绿色供热”的概念：在科学计量的前提下,燃料单耗小于bminI(热效率100%时的燃料单耗)的供热称为绿色供热,相应的供热技术称为绿色热技术。同时,定义了绿色热指数指标,作为供热系统“绿色”程度的量化表征,科学地指出供热系统节能方向。为完善绿色供热单耗计算方法,提出了适用于不同种供热系统的一般化能耗计算模型,并对不同供热系统进行能耗计算和绿色供热评价,为不同类型供热系统的合理发展奠定了基础。绿色热指数从低到高依次为电热、锅炉供热、热泵供热和联产供热。基于绿色供热理念,提出热电联产低温直供模式系统方案,充分利用汽轮机冷端(?)损,采用热网低温水直供,提高联产系统(?)效率,做到能量的梯级利用。和传统供热模式相比,低温直供模式具有较大的节能潜力。300 MW机组采用低温直供模式,比传统抽凝供热模式在电厂侧发电功率增加近31 MW,超过机组容量的10%。探讨低温直供供热系统的调节方法。将热用户、热网、热电机组作为一个整体进行研究,提出供热系统在变热负荷工况下二次热网、一次热网和电站的调节方法。以直连热网低温直供供热系统为例,给出了热负荷改变时,电站运行调节曲线,并结合实际机组案例,进行了低温直供模式全供热周期节能潜力分析。本文提出的低温直供模式热电联产实施方案对我国热电联产集中供热的设计及改进具有现实借鉴意义。开发了低温直供模式全系统变工况模拟平台。建立热网管道水力和热力耦合计算数学模型,编制了相应软件模块。以某一热负荷区为对象,建立城市热力管网模型,并与所搭建的联产电厂系统耦合,完成了热电联产集中供热全系统全周期模拟平台的搭建,分析热用户、热网和联产电站的设计和变工况特性。所搭建的模型为热电联产系统整体设计及优化提供可靠的软件平台。进行低温直供模式设计和运行参数的优化。提出低温直供模式系统的调控策略,对一、二次热网设计供热温度进行优化研究；利用遗传算法,对系统运行时一、二次热网供热温度进行寻优计算,给出优化的运行曲线。同时,探讨汽轮机主汽流量减小(即降电负荷)对供热系统能耗的影响。为低温直供模式的应用提供定量指导。