本文以西气东输一线、二线、三线联络输气站红柳压气站燃气轮机尾气余热为对象,以回收余热用以发电为目的,进行有机朗肯循环(ORC)余热回收系统的设计,所做的主要内容有:对比不同ORC流程,表明无过热无回热ORC流程在不超过工质临界温度情况下蒸发温度对于提高系统净效率和输出功来讲是一个有利因素,存在最佳值;无过热有回热ORC流程相比于无过热无回热ORC流程增加内部回热器系统热效率和膨胀机输出功均有较大提高;有过热无回热ORC流程相较于无过热无回热ORC流程系统热效率最大值由18.7%增加到了19.18%,但是过热度超过一定值后,提升过热温度对于提高系统热效率并无裨益;依据上述原则确定系统流程关键参数蒸发温度229.3℃、过热度20.7℃及回热温度146℃。对ORC进行物料平衡模拟,得到一套ORC工艺参数。利用HTRI换热器设计软件对系统中预热器、蒸发器、过热器、回热器进行了详细设计,得到ORC余热回收系统装置详细参数。基于ORC工艺参数、ORC余热回收系统装置详细参数,采用模块化建模的方法,在MATLAB/Simulink仿真平台上建立了ORC系统换热部分动态仿真模型。研究表明受输气量与大气温度的共同影响,余热电站春秋季、夏季及冬季单套ORC系统发电量分别为10377337.7W、10505638.8W、8467565.8W。由于冬季热效率低建议将一部分西气东输一线燃气轮机尾气旁通,在冬季为压气站余热电站供暖;建议设计工况下导热油量不宜低于145.3Kg/s以避免高温对膨胀机造成损伤;建议在西气东输二线三线燃气轮机负荷均达到90%时,增加系统中环戊烷循环量避免损坏蒸发器。