随着我国经济快速发展,能源问题正面临着需求增长与节能减排的双重压力。我国低温烟气余热资源总量庞大,但利用效率较低,提高烟气余热利用效率不仅可以提高一次能源利用效率,还可以减少温室气体排放。有机朗肯循环在烟气余热利用方面具有高效率、无污染的优点,国内外学者做了大量相关研究工作。本文根据有机朗肯循环热力学特性,在分析系统工作机理的基础上,应用建模软件分别建立了系统各关键部件的机理模型,并通过边界条件进行连接,得到有机朗肯循环系统的整体模型。针对余热利用发电系统非线性,多耦合的特征,在分析其动态特性的基础上,根据余热资源的随机性和利用方式的不同,提出余热深度利用和满足用户负荷的两种不同的余热利用发电系统运行方式,并设计出相应的控制方案。仿真结果表明,该控制方案可以较好的适应余热利用发电系统的不同运行方式,实现非零设定值跟踪,并具有良好的抗干扰能力。