在农村及偏远边疆部分地区，供配电网络欠发达，停电概率较高，同时城市在电力负荷高峰期也会出现拉闸限电问题，小型汽油/柴油发电机组得到了广泛应用，但是此类机组发电效率低，污染物排放较高。在国家鼓励燃气事业发展的背景下，天然气作为常规能源其应用正向县镇域发展，农村沼气事业发展势头良好。为节约能源、保护环境，开展可作为备用电源的基于燃气内燃机的微型热电联产系统的研究，为其推广应用提供相关理论支撑和可以借鉴技术经验，具有重要的理论意义和实际价值。本文主要开展了以下研究工作并得出了结论：①进行汽油发动机改装为燃用天然气的基本理论分析：分析影响发动机动力性能的因素，并对恢复发动机动力性能提出具体的技术措施。②完成了对汽油发电机组的改装：结合现有的油改气的理论技术方法，在保持原有供油系统的基础上，增加供气系统，将机组改装为两用燃料热电联产系统；针对天然气的燃烧特点，采取调整点火提前角和使用天然气发动机专用润滑油等措施，恢复改装天然气发动机的动力性能。③完成换热水箱的设计和加工：按照容积式热水器设计的相关要求进行换热水箱的设计；对换热水箱的换热效果进行设计计算使其达到预期目标；使加工的余热回收系统具有储水、换热、消声和减振等多方面功能。④建立的实验台架，对系统的发电特性、尾气排放量、系统噪声及余热回收能力等进行测试，得出的主要结论为：1）实验系统发动机转速稳定，发电特性的各参数值均在规范要求范围内波动，系统发电性能稳定，但是相同转速下的发电功率比汽油发电机组略小。2）实验系统排放尾气中NOx浓度随着输出电功率的增大而增大，而CO的浓度却呈现波动的特征。燃烧过程中过剩空气系数较高，NOx和CO的排放量相对较低，尤其是CO的含量远远低于汽油发电机组的排放量。3）实验系统总热效率比单纯用于发电时的效率大大提高，由改装前的不足20%提高到接近50%，并且相同输出电功率情况下，余热回收热效率均大于发电效率。