本发明提供一种双调节级汽轮机组及运行方法，沿转轴从前至后依次串联设置有第一调节级、第二调节级和高压缸，当处于高负荷工况下时，锅炉的主蒸汽通过第二调节阀组件进入第二调节级后再进入高压缸；当处于中低负荷工况下时，锅炉的主蒸汽则通过第一调节阀组件后依次进入第一调节级、第二调节级和高压缸，以实现在中低负荷工况下，多增加一个第一调节级，以提高机组运行效率，提高能效；相对第二调节级的通流面积而言，第一调节级的通流面积更小，更小的通流面积更适合中低负荷工况，且在第一调节级的第一喷嘴组中部分或者全部采用缩放型喷嘴组，将蒸汽膨胀加速至超音速，将运行压力大幅提高至允许的最大压力，提高运行效率，降低压损。