开展低温地热发电ORC技术研究,将极大地促进数量庞大的低温地热能资源的开发利用,大幅减小发电用化石燃料消耗及相应的温室气体、大气污染物的排放,为可持续发展提供重要能源支持,带来巨大的社会效益与经济效益。低温地热发电ORC技术研究应以取得高的系统经济性为研究目标,工质及循环参数的优化选择是改善系统性能、技术经济性的一个重要方面。考虑到低温地热资源的温度范围为70-100oC,本文在蒸发温度60-90oC范围内,对35种纯质及12种混合工质的理论循环性能进行评价,筛选出了20种(13种纯质和7种混合工质)综合理论循环性能较优的低温地热发电ORC系统的适用工质。本文根据地热资源的利用特点,提出以系统的单位净输出功率要求的传热面积(APR),以及系统的单位净输出功率对应的汽轮机中工质的体积流量(VPR)为系统经济性优化目标函数。在指定相同的热源条件(地热水的进口温度、流量)、冷源条件(冷却水的进口温度),相同的冷凝温度下,采用窄点分析方法,以APR和VPR为目标函数,并参考工质的净输出功率和膨胀比的变化情况,对理论循环性能较优、样品可得的10种纯质和3种混合工质,进行系统经济性优化计算,寻找工质的最优蒸发温度工况;并对各种工质在其最优工况下的系统经济性进行对比评价。研究结果表明,所考察工质的目标函数APR和VPR均随蒸发温度的升高单调递减;纯质R152a、R245ca、R245fa和R600,以及混合工质M12,适用于低温地热发电ORC系统。本文以R245fa为例,讨论对比低温地热发电与中温地热发电ORC系统的经济性。对低温地热发电ORC系统的应用进行初步探索,提供了以R152a为工质的系统主要部件(汽轮机、蒸发器、冷凝器、水泵及工质泵)的设计选型相关参数。