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本论文以含硫天然气净化厂生产过程中产生的大量余热为研究对象,对余热热源品位、余热回收潜能进行了分析和评价。根据“温度对口,梯级利用”原则,提出了多品位有机朗肯循环发电(MG-ORC)和多品位卡琳娜循环发电(MG-Kalina)两种发电方案用于该净化厂生产装置的余热回收利用。以单位工质净输出功率、(?)效率、换热器UA值及系统热排放量为余热回收方案的关键性能指标,建立了多目标优化函数并对其性能进行了对比分析,分析表明:在MG-ORC发电方案采用有机工质R-600的性能指标优于其它工质;亚临界MG-ORC发电方案与超临界MG-ORC发电方案相比,有机工质温度变化曲线能更好地匹配余热温度变化曲线;以R-600为工质的MG-ORC发电方案比MG-Kalina发电方案具有更好的综合性能。在分析MG-ORC发电方案的工质流量与蒸发温度交互影响时,发现在一定范围内随着工质流量增大,最佳蒸发温度恒定在104 ℃,而随着工质流量继续增加,最佳蒸发温度从104 ℃增大到了 108 ℃,多目标优化函数曲线呈现出先增大后减小的趋势,在工质流量为27400kg/h时出现极大值。在分析蒸发温度与压缩机出口压力交互影响时发现,相同蒸发温度条件下,压缩机出口压力越大,表现出更好的综合性能,在蒸发温度在100～105 ℃范围内时,多目标优化函数曲线呈现出较小幅度的来回波动,当蒸发温度继续增大时,多目标优化函数值明显降低,且在蒸发温度为105 ℃时取得极大值。在研究蒸发器最小换热温差对系统性能的影响时发现,可以通过采用提高系统循环工质流量的方法来减小蒸发器最小换热温差变化对MG-ORC发电方案的性能影响。另外,压缩机出口压力、冷凝温度和过热度等工艺参数对系统性能仍具有较强的影响。针对MG-ORC发电方案的(?)分析时发现,系统的(?)主要损失在预热、蒸发和冷凝三个过程。为了减小(?)损失和提高用能效率,本论文提出了回热型多品位有机朗肯循环发电工艺(R-MG-ORC)和半回热型多品位有机朗肯循环发电工艺(SR-MG-ORC)两种改进方案。R-MG-ORC工艺方案系统总(?)效率为66.0%,(?)损失较MG-ORC工艺方案降低了 28.8 kW,但其废热排放量高达478.6 kW,对余热利用不够充分。SR-MG-ORC工艺方案的净输出功率为678.7 kW,比R-MG-OR工艺方案的高出21.7 kW,其热力学效率高达65.5%。因此,本论文最终确定了以SR-MG-ORC发电方案为天然气净化厂的余热回收利用方案。