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水泥行业是高耗能的产业,近年来虽然水泥熟料生产技术取得了很大的进步,但水泥行业的能耗依然很高,采用低温余热发电技术是降低水泥行业能耗的最好途径之一。青海地处高海拔地区,年平均气温比低,昼夜温差大,大气压力低,受高原气候的影响,低温余热发电系统的发电效率较低。本文依托《水泥行业低温余热发电系统高原适应性研究及示范》项目,对青海省典型水泥生产企业的低温余热发电系统进行热力学分析,并对低温余热发电系统进行优化,达到提高发电效率的目的。通过质量守恒定律和热力学第一定律,对整个余热发电系统进行了物质流和能量流分析,结果表明:能量的损失主要集中在汽轮机、乏汽、废气、锅炉和蒸汽管道散热和循环水等环节。其中循环水和AQC炉出口废气所含的能量分别为114.10GJ/h和30GJ/h,能量从数量上的损失大。但是将热力学第一定律和第二定律相结合,通过(火用)分析后,结果表明:AQC炉出口废气带出的（火用）只有3.46 GJ/h,相对较小,而且废气温度低于85℃,回收利用价值不大。凝汽器中由循环水带走的（火用）为4501.2MJ/h,这部分（火用）只占到整个系统带入（火用）的4.5%,因而想通过减少循环水的（火用）损失来提高整个系统的（火用）效率,空间比较有限。而汽轮机、AQC炉、SP炉才是提高（火用）效率的关键环节,它们的（火用）损失分别占到系统（火用）损失的40.67%、20.33%、21.31%。对汽轮机和余热锅炉进行参数优化,降低这部分（火用）损失能有效地提高整个余热发电系统的（火用）效率。分别研究了主蒸汽温度、主蒸汽压力、节点温差和接近点温差对AQC炉、SP炉、汽轮机和联合（火用）效率的影响,并通过研究各参数对联合（火用）效率的影响,发现参数对联合（火用）效率的影响由大到小的顺序是主蒸汽温度、主蒸汽压力、节点温差和接近点温差。最终选择主蒸汽温度和主蒸汽压力作为优化参数,对锅炉和汽轮机进行联合优化。优化后AQC炉的（火用）损失为8.5906×106 k J/h,SP炉的（火用）损失为6.8362×106 k J/h,汽轮机的（火用）损失为1.3615×106 k J/h,比优化前分别降低1.38%、2.52%和2.19%,优化后系统的发电量可以从7.12Mw提高到7.65Mw。汽轮机出口乏汽带出的（火用）为11478MJ/h,乏汽?的大小不仅与进汽轮机参数和汽轮机的性能有关,还与凝汽器的真空度有关。研究了凝汽器真空度与发电量的关系,给出了提高凝汽器的真空度方案。通过增加循环水量、增设喷淋装置、换装高效真空抽气系统和增大传热系数的措施后,凝汽器的真空度提高了0.006MPa,每小时提高发电量640kwh,效果显著。