[发明专利]用于双燃料动力船的LNG燃料冷能综合利用方法及系统

权利要求书

1.一种用于双燃料动力船的LNG燃料冷能综合利用方法，其特征在于：先通过朗肯循环发电将深冷部分的LNG燃料冷能转换为电能，然后利用低温冷库循环单元的冷媒回收中冷部分的LNG燃料冷能，在供冷低温冷库循环单元的同时，对依次嵌套串联在该单元中的各制冷需求单元供冷，再利用空调制冷单元的冷媒回收浅冷部分的LNG燃料冷能，最后利用主机缸套水对LNG燃料加热，使液态低温的LNG燃料提升至动力船主机进气要求温度；

具体包括以下步骤：

S10：发电单元的发电工质先吸收废气余热发生汽化，然后经透平膨胀机做功，最后与由常压加压至1～3MPa、-163℃的LNG换热，发电工质被LNG冷却液化，LNG吸热升温；

S20：经发电单元初步利用后的LNG，进入低温冷库循环单元供冷，低温冷库循环单元的冷媒A经LNG冷却，首先在低温冷库循环单元进行制冷，冷媒A温度升高，而后冷媒A对依次嵌套串联在低温冷库循环单元末端的海水淡化循环单元、高温冷库循环单元供冷，海水淡化循环单元的冷媒B经冷媒A冷却，冷媒A温度再次升高，冷媒B在海水淡化循环单元进行制冷，高温冷库循环单元的冷媒C经冷媒A冷却，冷媒A温度再次升高，冷媒C在高温冷库循环单元进行制冷，此后冷媒A再循环至吸收冷量处；

S30：经低温冷库循环单元利用后的LNG，进入空调制冷单元供冷，空调制冷单元的冷媒E经LNG冷却，冷媒E在空调制冷单元进行制冷，冷媒E温度升高，再循环至吸收冷量处；

S40：经空调制冷单元利用后的LNG，温度为0～15℃，再由主机缸套水加热至动力船主机进气要求的不超过60℃的温度。

2.根据权利要求1所述的用于双燃料动力船的LNG燃料冷能综合利用方法，其特征在于：S20中，低温冷库循环单元末端还嵌套串联有干燥舱循环单元，对高温冷库循环单元的冷媒C冷却后的冷媒A，再对干燥舱循环单元的冷媒D冷却，冷媒A温度再次升高，冷媒D在干燥舱循环单元进行制冷，此后冷媒A再循环至吸收冷量处。

3.一种实现权利要求1所述的用于双燃料动力船的LNG燃料冷能综合利用方法的系统，其特征在于包括：

发电单元：

发电单元包括依次通过管道连接形成闭合回路的发电工质换热器、透平膨胀机、一级LNG换热器、发电工质泵及在该闭合回路中循环的发电工质，透平膨胀机驱动发电机组工作，发电工质换热器具有一对冷源输入端A、冷源输出端A和一对热源输入端A、热源输出端A，一级LNG换热器具有一对冷源输入端B、冷源输出端B和一对热源输入端B、热源输出端B，发电工质泵连入冷源输入端A，冷源输出端A连入透平膨胀机，热源输入端A连入废气加热，透平膨胀机连入热源输入端B，热源输出端B连入发电工质泵，LNG储罐、LNG增压泵依次连接后连入冷源输入端B；

低温冷库循环单元及依次嵌套串联于其末端的海水淡化循环单元、高温冷库循环单元：

低温冷库循环单元包括依次通过管道连接形成闭合回路的低温冷库用户换热器、冷媒冷却器B、冷媒冷却器C、二级LNG换热器、冷媒泵A及在该闭合回路中循环的冷媒A，二级LNG换热器具有一对冷源输入端C、冷源输出端C和一对热源输入端C、热源输出端C，冷媒冷却器B具有一对冷源输入端D、冷源输出端D和一对热源输入端D、热源输出端D，冷媒冷却器C具有一对冷源输入端E、冷源输出端E和一对热源输入端E、热源输出端E，低温冷库用户换热器连入冷源输入端D，冷源输出端D连入冷源输入端E，冷源输出端E连入热源输入端C，热源输出端C连入冷媒泵A，冷媒泵A连入低温冷库用户换热器，冷源输出端B连入冷源输入端C，

海水淡化循环单元包括依次通过管道连接形成闭合回路的冷媒泵B、结晶器，热源输出端D连入冷媒泵B，结晶器连入热源输入端D，及在该闭合回路中循环的冷媒B，

高温冷库循环单元包括依次通过管道连接形成闭合回路的冷媒泵C、高温冷库用户换热器，热源输出端E连入冷媒泵C，高温冷库用户换热器连入热源输入端E，及在该闭合回路中循环的冷媒C；

空调制冷单元：

空调制冷单元包括依次通过管道连接形成闭合回路的空调用户换热器、三级LNG换热器、冷媒泵E及在该闭合回路中循环的冷媒E，三级LNG换热器具有一对冷源输入端G、冷源输出端G和一对热源输入端G、热源输出端G，空调用户换热器连入热源输入端G，热源输出端G连入冷媒泵E，冷媒泵E连入空调用户换热器，冷源输出端C连入冷源输入端G；

主机进气单元：

主机进气单元包括四级LNG换热器，四级LNG换热器具有一对冷源输入端H、冷源输出端H和一对热源输入端H、热源输出端H，冷源输出端G连入冷源输入端H，热源输入端H连入缸套水加热，冷源输出端H连入动力船主机进气。