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天然气以其高效、环保无污染等特点得到了广泛的应用,21世纪天然气将取代石油称为全球主要能源,为全球经济发展注入新的活力。在天然气储运过程中往往需要将天然气进行低温液化,形成液化天然气(Liquefied Natural Gas,简称LNG),在LNG得到广泛应用的同时,LNG动力船的应用也取得了长足的进展。LNG动力船运行过程中产生的大量冷能,如不对其进行合理的利用,不仅将造成严重的资源浪费,还会对环境造成污染。本文根据LNG动力船的实际能耗状况,设计了一种LNG动力船冷能梯级利用方案,对LNG气化过程中释放的大量冷能进行合理利用。首先,对LNG动力船的实际运行状况下海水淡化、低温冷库、高温冷库、空调等模块的能耗状况进行计算,并结合LNG气化过程产生的冷量、各模块对冷能品级、冷量的要求,确定将LNG冷能依次用于低温冷能发电、海水淡化、低温冷库、高温冷库、空调模块的冷能梯级利用方案。其次,分析确定各模块的工艺流程均采用二次冷媒,通过分析比较传冷工质的工作温度区间、物性特点等因素低,温冷能发电、海水淡化、低温冷库、高温冷库、空调模块分别选取了三氟甲烷(R23)、R410A、R410A、20%氯化钙溶液、60%乙二醇溶液作为冷媒。再其次,利用ASPEN PLUS软件对LNG动力船冷能梯级利用方案进行建模模拟,通过?分析确定影响方案冷能利用的主要因素及其影响规律,分析得出各模块中?损失集中与换热器部分,对各模块中的换热器进行优化并着重对?损失较大的低温冷能发电和海水淡化模块的换热器参数进行优化,确定方案最佳运行参数,最终使方案?效率达到了55.90%,确定了?损失低、?效率高、冷能利用合理高效的LNG动力船冷能梯级利用方案。LNG动力船冷能梯级利用方案有利于船舶节能减排,符合绿色航运的发展趋势。冷能利用减少或省去传统的气化过程,可节约大量的高品位LNG冷能和高品位热能,降低船舶能耗,减少传统气化方式对环境的影响。此外,LNG冷能的利用还可减少其他形式能量的消耗,对于降低船舶运行成本,提高船舶运行经济效益有重大意义。对LNG冷能用于船舶空调、船舶冷库、海水淡化的系统方案及具体装置进行设计,为船舶冷能综合利用提供了理论指导和技术支持,同时为LNG冷能在其他领域内的应用提供了参考。