在石化企业中蒸汽动力系统为工艺过程提供运行所必需的电能、蒸汽。蒸汽动力系统运行需要消耗大量的一次能源,燃料成本占石化企业总成本很大比例。与此同时,燃烧化石燃料释放大量有害气体,造成环境污染和温室效应,环境问题造成的经济损失不断上升。之前蒸汽动力系统的研究主要集中在:特定工况下如何调节负荷在不同设备之间的分配,去达到总成本最优的目标。很少研究调节方式对蒸汽动力系统运行的影响,并且很少研究工况变化时,蒸汽动力系统的运行规律。本文创新地提出汽轮机两种理想的调节方式:恒进汽量调节方式、恒凝汽量调节方式,研究不同每个调节方式下,工况变化时,蒸汽动力系统的运行规律。针对环境因素,使用烟气流量法计算SO2的产生量和排放量,避免了工况变化时脱硫效率变化对SO2排放量计算的影响。工况变化时,配额量、排放量的改变最终影响CO2履约成本。之前CO2排放的研究过程中蒸汽动力系统工况恒定,研究不同工况下配额量、排放量的变化规律将提高碳履约成本模型的通用性。综合运行成本、SO2成本、CO2履约成本,并给出六种新工况,然后从能源、环境、低碳三个角度综合考虑在不同调节方式下,工况变化时,蒸汽动力系统运行的变化规律。并对现实的生产操作提出指导。最终得出如下结论:(1)恒进汽量、恒凝汽量方式可以对系统实现有效的调节。不同工况下两种方式效果差异不同。恒进汽量方式下供热量增加时,发电量减小,供热比增加,循环效率提高。恒凝汽量方式下供热量增加时,发电量增加,供热比增加,循环效率提高。约在200万GJ附近两种调节方式的总成本相等,大于200万GJ时恒凝汽量调节方式的经济性更优。(2)不管是哪种调节方式,供热量增加不利于降低运行成本、环境污染成本、总成本;但供热量增加有利于降低碳履约排放成本。(3)对比两种调节方式,供热量增加时,恒凝汽量方式的供热比、运行成本、环境污染成本、碳履约排放成本、总成本变化稳定。且供热量越大,恒凝汽量方式经济性更强。