目前油田热采用注汽锅炉的热效率较低,一般仅为80%左右,而注汽锅炉所排放的高温废水(8.5MPa ,295℃)所携带的高品位热能却一直未被有效利用。为有效提高注汽锅炉热利用率,本文对注汽锅炉余热综合利用技术进行了研究。注汽锅炉的排放水属于高温高压水,属于较高品味能量。根据这个特点,兼顾不同的工艺条件,提出了注汽锅炉余热梯级利用模式,分别为有机物郎肯循环+水轮机综合发电模式;热水透平前置扩容发电模式和多级闪蒸发电三种模式方案。对三种利用模式的流程进行了分析对比,优缺点进行了分析对比。根据现场环境及目前现有工艺条件,决定使用闪蒸罐+饱和蒸汽汽轮机对余热能量进行回收。对闪蒸发电系统进行了基础理论分析,采用卧式闪蒸罐结合背压式汽轮机。参考设计手册,对不同蒸汽出口压力下的闪蒸罐参数进行了计算,设计了整套系统的控制方案。通过理论分析和计算机模拟,对饱和蒸汽轮机进行了研究,建立了饱和蒸汽轮机的数学模型,对小型复速级汽轮机的级内效率进行了计算。在0.8MPa ,理想状态下,汽轮机的级内效率为36%,整套系统的热效率为21.96%。基于fluent软件平台对汽轮机使用的拉伐尔喷嘴进行了模拟与优化。结果显示,当顶锥角取8°,扩张段长度取10mm,喉部长度为1mm时,效果较好。通过本文的研究分析,为注汽锅炉的余废热利用奠定了基础,为未来的更有效利用做好了技术储备。