Der organische Rankine-Zyklus weist eine einfache Struktur, einen sicheren und stabilen Betrieb auf, aber seine Verallgemeinerung und Anwendung werden durch hohe Investitionen und geringe Effizienz eingeschränkt. In diesem Sinne schlägt dieser Artikel einen nicht-azeotropen organischen Rankine-Zyklus auf der Basis von fraktionierter Kondensation und mehrstufiger Verdampfung (LMZORC) vor, erstellt ein mathematisches Optimierungsmodell und überprüft die Vorteile des neuen Zyklus anhand eines Fallbeispiels. Die Ergebnisse zeigen, dass: im Vergleich zum Grundsystem des organischen Rankine-Zyklus die Nettoleistung des LMZORC-Systems um 5.05%13.15% gesteigert werden kann; der Anteil der Kondensation hat einen wichtigen Einfluss auf die Nettoleistung des LMZORC-Systems, und jede untersuchte Verbindung weist eine optimale Verteilung des Anteils auf, um die maximale Nettoleistung des Systems zu erzielen; für das LMZORC-System, wenn die Temperaturgleitung gleich der Erwärmung des Kühlwassers ist oder wenn die Temperaturgleitung kleiner als die Erwärmung des Kühlwassers und die Temperaturgleitung der Verbindung maximal ist, weist das System eine maximale Nettoleistung auf; im Vergleich zu einem mehrstufigen Verdampfungssystem ohne fraktionierte Kondensation kann das in diesem Artikel vorgeschlagene System zur Anpassung der Zusammensetzung des mehrstufigen Verdampfungssystems die Nettoleistung um etwa 2% steigern.