我国地热资源丰富、分布广泛,开展地热能发电是调整能源结构、落实减排目标的重要方向。我国150℃以下地热资源占70%以上,有机朗肯循环(ORC)是中低温地热能发电的主要技术之一,当前发电热效率仍较低;改善工质与地热流体间的温度匹配特性是提高ORC热力性能的重要途径。本文针对100-150℃地热流体,开展了单压和双压ORC的参数优化,探讨了不同工质与地热流体的温度匹配特性及循环的热力特性,筛选了工质,研究了循环的动态特性。探讨了回注温度对单压ORC工质与地热流体的温度匹配特性的影响规律,揭示了工质蒸发过程和循环的?损分布规律,所研究的六种工质中异丁烷(R600a)的蒸发?效率和净输出功最大;分析了地热井深度对单压ORC系统输出功、生产泵和回注泵耗功以及系统经济性的影响规律,随着地热井深度的增加,单位功率换热面积和发电成本大幅降低;探讨了蒸发器夹点温差对工质与地热流体匹配特性的影响规律,基于单压ORC系统的热力特性和技术经济性优选了蒸发器夹点温差。以系统净输出功最大为目标函数优化了双压ORC工质的蒸发温度,探讨了回注温度对双压ORC工质与地热流体的匹配特性,分析了地热?利用效率、工质蒸发?效率及循环?效率的变化规律;比较了双压ORC和单压ORC的热力性能,揭示了双压ORC提高净输出功的内在机制;研究了内回热对双压ORC热力性能的影响规律,内回热改善了工质与地热流体的温度匹配特性,全厂?效率相对提高了1.2-3.7%。研究了地热源温度衰减和冷源温度变化工况下单压ORC的运行特性,通过控制工质泵转速和冷却水流量来调节工质蒸发温度和冷凝温度,分析了非设计工况下系统的热力性能。