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浮式储存及再气化装置(Floating Storage and Regasification Unit,简称FSRU)作为新型海上液化天然气(Liquefied Natural Gas,简称LNG)接收终端,全球范围内发展迅速。LNG在FSRU中的中间介质管壳式气化器(Intermediate Fluid Vaporator,简称IFV)气化系统进行气化时会释放出巨大的冷能。查阅,分析大量国内外文献,并结合LNG气化特性与FSRU自身特点,发现将LNG气化过程中的冷能用于发电与海水淡化是FSRU上冷能利用的合理手段。因此,本文以近海LNG-FSRU上IFV再气化系统为对象,研究分析了以低温朗肯循环为技术手段的LNG冷能发电技术,以及利用冷媒直接接触冷冻法淡化海水的LNG冷能海水淡化技术,并根据FSRU上对闪蒸汽(Boiled Off Gas,简称BOG)处理的需求,构建了一个结合发电,海水淡化,BOG处理的综合LNG冷能利用系统。具体研究及分析结果如下:构建了一种利用LNG冷能的三级混合朗肯循环发电系统方案。并从多种角度,将其与常规三级纵、横向朗肯循环发电系方案进行了对比分析,发现上述三种不同方案中,以本文提出的混合三级循环方案能量利用效率最优。其中混合三级循环系统方案的系统净输出功比横向和纵向三级朗肯循环方案分别提高了1056.18 kW和20.91 kW。并且混合三级循环的工质质量相比于三级纵向循环有了明显的减少;进一步基于该三级混合朗肯循环发电系统方案,提出了一种适用于近海LNG-FSRU的发电与冷媒直接接触冷冻法海水淡化复合的LNG冷能利用系统,并从经济性角度就本文提出的复合LNG冷能利用系统与常规的发电与海水淡化直接串联系统方案进行了对比分析。结果表明,基于本文提出的新的三级混合朗肯循环发电系统,发电-海水淡化复合系统新方案的年净经济效益比直接串联系统方案提高8.5%;最后分析混合系统不足,将原有工质调整为混合工质,发现系统经济效益分别从原来的1995.4万元提升到了2033.4万元。以此为基础再将FSRU上所必须的BOG处理系统与LNG冷能复合利用系统结合,建立并对比了两种包括发电,淡化海水,BOG处理的利用LNG冷能的综合利用系统。结果发现两种冷能综合利用系统在处理相同量的BOG情况下,结合BOG直接压缩工艺的LNG冷能综合利用系统1的净输出功,淡化水产量及系统经济性分别为3068.46 kW,114.18 t/h,1483.15万元/年。结合BOG再冷凝工艺的LNG冷能综合利用系统2净输出功,淡化水产量及系统经济性分别为3672.95 kW,115.58 t/h,1728.07万元/年,因此确定结合BOG再冷凝工艺的LNG冷能综合利用系统2为最终的冷能综合利用优化系统;