本发明公开了一种基于热电机组蒸汽梯级利用的多能联供系统及调节方法，主要包括锅炉、汽轮机、凝汽器、冷却塔、循环水泵、旋转隔板、背压机、空气压缩机、空气净化装置、空气冷却装置、空气储能装置、空气加热装置、蒸汽用户和压缩空气用户，汽轮机高参数再热蒸汽先用于生产压缩空气以满足空气能用户需求，再用于满足蒸汽用户需求，同时在低压蒸汽用户侧，回收利用蒸汽能来生产压缩空气能以满足空气能用户需求，然后满足低压蒸汽用户需求，且通过空气储能装置以满足电网调峰要求。本发明通过回收高参数蒸汽能以实现节能、增加机组调峰能力以促进电网消纳新能源等措施，为企业及社会创造了显著的经济效益和减排效益，具有广阔的应用前景。