[发明专利]一种新型液化天然气动力集装箱船冷能综合利用系统

权利要求书

1.一种新型液化天然气动力集装箱船冷能综合利用系统，其特征在于，包括：

整体式IFV，用于运用两级级联朗肯循环发电将供主、辅机燃料的LNG高品位冷能转换为电能并且将高温冷库系统加入到供辅机燃料一路的整体式IFV(1)内部流程中作为两路级联朗肯循环第一级的预热器，供辅机一路的LNG从整体式IFV出来后已经气化为NG；

海水淡化系统，用于加入到供主机燃料一路的第一个整体式IFV(2)内部流程中作为两路级联朗肯循环第一级的预热器，LNG从该第一个整体式IFV(2)出来后还未气化，因此从第一个整体式IFV(2)出来后的LNG经高压泵加压到主机进气压力进入第二个整体式IFV(3)中并运用单级朗肯循环进行发电，将低温冷库系统加入到该第二个整体式IFV(3)内部流程中作为预热器，LNG从该第二个整体式IFV(3)出来后已经气化为NG；

BOG，用于经过加压后与供辅机的低压NG燃料管路合流后送入空调模块中，供主机的高压NG燃料也送入到空调模块中；

主机缸套冷却水系统，用于将不同压力的NG加热至20℃～45℃送入主机和辅机；

具体步骤如下：

步骤一：供辅机燃料一路的LNG基于整体式IFV运用两级级联朗肯循环发电将从储罐出来的LNG加压至0.5MPa～1MPa，温度为-162℃～-160℃，送入整体式IFV(1)中，第一级朗肯循环工质先吸收部分高温冷库系统工质的热量，再吸收第二级朗肯循环工质的热量和缸套水的热量发生气化，经过膨胀机(K2)做功后由LNG冷却液化并且LNG气化为NG，第二级朗肯循环工质吸收部分主机缸套水余热发生气化，经过膨胀机(K3)做功后由第一级朗肯循环工质冷却液化；

步骤二：供主机燃料一路的LNG基于整体式IFV运用两级级联朗肯循环发电将从储罐出来的LNG加压至15Mpa～17Mpa，温度上升至-153.2℃～-155℃，送入第一个整体式IFV(2)中，第一级朗肯循环工质先吸收部分海水淡化系统工质的热量，再吸收第二级朗肯循环工质的热量和缸套水的热量发生气化，经过膨胀机(K1)做功后由LNG冷却液化，LNG的温度上升到-85℃～-82℃，第二级朗肯循环工质吸收部分主机缸套水余热发生气化，经过膨胀机(K3)做功后由第一级朗肯循环工质冷却液化；

步骤三：供主机燃料一路的LNG基于整体式IFV运用单级朗肯循环发电LNG的温度上升到-85℃～-88℃仍然未气化时，从第一个整体式IFV(2)出来后的LNG经过高压泵(P7)再次加压至30MPa～32MPa，温度上升至-73℃～-75℃，送入第二个整体式IFV(3)中，单级LNG朗肯循环冷能发电机系统的工质先吸收低温冷库系统工质的热量，再吸收缸套水的热量发生气化，经过膨胀机(K4)做功后由LNG冷却液化并且LNG气化为NG；

步骤四：高温冷库系统嵌套于供辅机燃料一路的整体式IFV内部流程中当高温冷库工质进入高温冷库换热器与供辅机燃料一路的两级级联朗肯循环的第一级工质进行换热后，温度降至-70℃～-68℃，然后高温冷库工质经工质泵(P5)加压进入蒸发器(E101)与高温冷库的空气进行换热，满足高温冷库的冷负荷需求，升温到0℃～3℃的高温冷库工质重新回到高温冷库换热器与第一级朗肯循环工质换热；

步骤五：海水淡化系统嵌套于供主机燃料一路的整体式IFV内部流程中当海水淡化工质进入海水淡化换热器与供辅机燃料一路的两级联朗肯循环的第一级工质进行换热后，温度降至-100℃～-98℃，然后海水淡化工质经工质泵(P3)加压进入蒸发器(E100)与海水进行换热以满足海水淡化系统的冷负荷需求；升温到-5℃～-3℃的海水淡化工质重新回到海水淡化换热器与第一级朗肯循环工质换热；

步骤六：低温冷库系统嵌套于供主机燃料一路的整体式IFV内部流程中当低温冷库工质进入低温冷库换热器与供主机燃料一路的单级工质进行换热后，温度降至-20℃～-18℃，然后低温冷库经工质泵(P8)加压进入蒸发器(E102)与低温冷库的空气进行换热以满足低温冷库的冷负荷需求，升温到0℃～2℃的工质重新回到低温冷库换热器与单级朗肯循环工质换热；

步骤七：NG冷能为空调供冷BOG经压缩机(K101)压缩到0.5MPa～1MPa后，温度上升到-3.7℃～-3℃，与步骤一中的0.5MPa～1MPa的NG进行合流，合流后的NG与步骤三中的30MPa～32MPa的NG一起进入空调系统的换热器(LNG11)中与空调系统的工质进行换热，空调系统的工质温度降至0℃～2℃，然后经工质泵(P10)加压进入蒸发器(E103)与空气进行换热，升温到5.4℃～6℃的工质重新回到空调系统的换热器与NG进行换热；

步骤八：缸套冷却水加热低温NG当步骤七中两股不同压力的NG与空调循环工质换热后，此时，温度为0℃～2℃，两股NG进入换热器(LNG12)，被缸套水加热至45℃～48℃，加热后的NG分别送入主机和辅机。