本文以提高郑州地区干热岩产出井采出热水的发电效率为目标,将现有可利用的低温发电模型进行横向对比,得出一种相对高效并适用于郑州地区的发电模型,全流-ORC有机朗肯循环联合发电模型。分别研究该联合模型的一次热力系统即全流发电技术的热力过程特性、二次热力循环系统即ORC有机朗肯循环系统的热效率和发电效率。在全流发电系统中,螺杆膨胀机的工作过程通常被近似认为是绝热过程。研究膨胀机的机内能量转化效率即膨胀机的相对内效率,其核心就在于研究螺杆膨胀机内两相流工质的压力降和膨胀机的机内损失。由于本文研究的全流发电系统的螺杆膨胀机机内工作介质为气液两相流介质,所以要研究螺杆膨胀机的热力特性,首先要了解两相流的热力特性。基于两相流在流道内的压力降研究,得到两相流介质在螺杆膨胀机内的做功过程产生的压降,主要包括工质的动量压降损失和摩擦压降损失。鉴于两相流介质流动过程的复杂多变性,本文从螺杆膨胀机的整体工作过程出发,假定一相对理想的工作环境,忽略膨胀机转子之间具体的基元容积变化,以两相流工质在膨胀机中的整体膨胀过程作为研究对象,得到干度、温度和压力的变化关系。以两相流工质的压力降研究为基础,分析螺杆膨胀机的各项热损失并计算出螺杆膨胀机的相对内效率。在ORC有机朗肯循环发电系统中,由于系统的热源品质较差,用传统的能量分析法体现不出ORC循环真正的热效率,本文引入(火用)分析的手段对整个ORC系统进行(火用)能计算,分析ORC系统各部件的(火用)损失。针对于干热岩二次热力循环的特点,文中对比不同的有机工质的换热发电效率,最终得到R123工质相对比较适合作为该联合循环ORC系统的工质,在热源温度为80℃时,热效率可达到9.3%。最后,本文应用在郑州圆方干热岩公司获取的热井出水数据,代入本文所给出的全流-ORC发电模型中进行计算分析,得出定热源温度时的最佳发电量和发电效率。并分析了当干热岩地下热储的热品质发生波动时,该联合模型的发电效率。