活性石灰作为冶金、化工、造纸等行业的生产原料需求量很大，回转窑在活性石灰生产中应用广泛，回转窑预热器出口排出大量废气余热，一般未经利用直接排放，造成了余热资源的浪费，因此如何回收这部分余热，提高企业经济效益，是广大业主的共同愿望，也符合节能减排、环境保护的要求。余热利用主要途径之一是进行余热发电。由于石灰窑回转废气温度较低，一般在250℃左右，采用水作为介质进行郎肯循环发电效率较低，经济上不具有可行性。为提高余热发电系统热效率，可采用有机工质郎肯循环ORC。在余热温度一定的条件下，ORC系统热效率取决于所选工质。选择合适的循环工质，提高ORC系统热效率是活性石灰窑余热发电要 的关键问题。
以1000t/d石灰回转窑为例，参考国内该型石灰窑实际运行情况，从窑尾竖式预热器排出的高温烟气无其它用途，属可利用余热。
1、可利用余热条件确定原则
余热发电工艺是将主工艺与发电工艺相结合的一种工艺。余热发电设计遵循“以热定电”原则，它包含以下4个方面意义：
（1）发电系统依附于主线工艺，不影响主线生产过程中能量、温度及物料分配；
（2）在全面考察主线生产过程中产生的可利用余热条件下，确定可持续稳定获得的余热热源；
（3）发电系统及设备的设计要根据余热条件“量身定制”。比如，根据烟气含尘量、飞灰黏结性等制定收尘、锅炉清灰方式；根据烟气中的SO2含量，设定锅炉合理的排烟温度，以防止酸腐蚀等；
（4）根据可利用的余热条件，确定经济的装机方案。
根据上述余热条件，工程采用烟道式换热器，采用废烟气将水加热，再用热水加热有机工质获得高压蒸汽，进而驱动膨胀机带动发电机产生电能。
与水蒸汽相比，有机工质的声速低，在低叶片速度时，可以获得有利的空气动能配合，在50Hz时能产生较高的等熵效率。因此，模型中汽轮机的等熵效率为0.8。
研究表明，干工质蒸汽饱和态进入透平膨胀做功即可达到较理想循环效率，过热过程对提高循环效率的作用不显著，这一点大大区别于水蒸汽。饱和蒸汽仅取5℃微过热即可。在有足够温差条件下进行传热过程计算，一般计算是通过给定相关节点温差计算传热量，或者给定传热量再校核各节点温差。
综上所述，分析几种有机工质具备如下特点：
（1）正丁烷系统在150℃蒸发温度时，发电功率达到 值。R245fa系统在140℃蒸发温度下，发电功率高于相同蒸发温度下其它工质，但低于R123系统高温蒸发条件下发电功率；
（2）依托工程热源条件下，不适宜采用R113、正戊烷、异戊烷工质；
（3）采用R245fa、正丁烷、异丁烷可能造成蒸发器体积过大，设备投资过高等问题；
（4）从系统性能角度来看，较为适宜的工质有R21、R123、R245ca，但R21为湿工质，为确保透平机的安全，一般不选用；R245ca为新型环保工质，价格昂贵。
尽管采用烷烃类工质可取得较高的发电功率和较低的工质费用，但由于存在安全隐患，因此不推荐选用。
R123在高温蒸发条件下具有较高的热效率，不存在烷烃类工质的安全隐患，同时价格较之于R245ca、R245fa低得多，因此具有较高的可行性。
