节能减排是实现可持续发展的重要途径。在石油、化工、轻工、冶金、建材、造纸、纺织等工业企业中存在大量的低品位能源—低压饱和蒸汽,这些低品位能源除少量回收利用外,大量排空,造成极大的能源浪费。开发研究低品位能量的回收利用方法具有重要的学术意义和工程应用价值。本文对低品位热能的回收利用方法和关键技术进行了系统的分析,对低压饱和蒸汽特种工业汽轮机进行了设计、开发、优化,从而提高余热回收系统效率。对于工业企业节能降耗具有重要的意义。根据中低压湿饱和蒸汽的特点,研究了蒸汽在汽轮机内的膨胀与流动特性,分析了湿蒸汽对汽轮机设计与运行过程中所带来的影响。并且通过对湿蒸汽对汽轮机叶片的破坏机理的探究,提出了在小型湿饱和汽轮机的运行过程中通过对叶片进行激光强化来减小湿蒸汽汽蚀叶片危害的方案。针对流量为1t/h,压力为0.8MPa的湿饱和蒸汽设计了一套100kW的小型余热回收汽轮机。机组特点是效率高、结构尺寸小。该特点旨在解决热源分布不均且规模小所导致余热回收效率低、回收困难等问题。运用场所可以是小型工厂或家庭。文章重点对汽轮机内动叶、叶轮、汽缸等重要部件进行结构设计与校核。并重点对喷嘴进行了有限元模拟,得到蒸汽在喷嘴内最佳膨胀段尺寸：当顶锥角取10°,扩张段长度为12mm,喉部长度为2mm时汽轮机的运行效率最高。进而提高饱和蒸汽轮机的工作效率。最后借助UG软件对汽轮机内各部件进行三维设计和强度分析。对汽轮机的结构特性进行了验证,从而保证汽轮机在饱和蒸汽下安全稳定运行。为低温余热回收系统效率的提升打下基础。