一种涉及蒸汽压缩式循环和热机技术领域的装置，尤指一种用于汽轮机或其它蒸汽压缩式循环和热机的多级组合能量交换机及能量交换方法。该装置由压缩机、冷凝器、蒸发器、电动机、水泵、热机及发电机等部件组成，并设有四组并行连接的压缩循环装置，该方法通过四组并行连接的压缩循环装置的压缩循环组合，将第二组、第三组及第四组压缩循环装置的蒸发器和冷凝器合并，进行能量交换，经过热机输出功和电能。本发明的优点是：不需要任何燃料或外功，即可从低温热源吸收能量转变成高温热源，再通过热机和电机转变成电能的能量交换机，解决了工质、压缩机性能及环境温度等技术问题，并具有提高热效率及热机效率等特点。