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CN110761864B - 一种新型液化天然气动力集装箱船冷能综合利用系统 - Google Patents

一种新型液化天然气动力集装箱船冷能综合利用系统 Download PDF

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CN110761864B
CN110761864B CN201911088860.4A CN201911088860A CN110761864B CN 110761864 B CN110761864 B CN 110761864B CN 201911088860 A CN201911088860 A CN 201911088860A CN 110761864 B CN110761864 B CN 110761864B
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Jiangsu University of Science and Technology
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Abstract

本发明公开了一种LNG动力集装箱船冷能综合利用系统，该方法基于整体式IFV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IFV内部流程中作为第一级朗肯循环的预热器，将海水淡化系统加入到供主机燃料一路的第一个IFV内部流程中作为第一级朗肯循环的预热器，从第一个IFV出来后的LNG经高压泵加压进入第二个IFV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IFV内部流程中作为预热器，BOG经过加压后与低压NG管路合流后与高压NG一起送入空调模块中；最后利用主机缸套水将不同压力的NG加热至45℃送入主机和辅机，通过该方法实现了冷能的高效利用。

Description

一种新型液化天然气动力集装箱船冷能综合利用系统
技术领域
本发明涉及船舶技术领域，具体是一种基于新型整体式中间介质气化器的船舶发电、冷库、制淡、空调等基于整体式IFV的LNG冷能综合利用方法。
背景技术
未来15年，中国仍处于天然气需求量快速增长期，预计到2030年，中国天然气需求量将突破5000×108m3。巨大的天然气需求量目前主要是通过天然气深冷方式以低温的液化天然气(LNG)进行储存与运输，但LNG到达用户终端使用时需要将LNG气化至常温，这过程中会释放出大量的冷能，这部分冷能若得不到有效地利用，不仅造成能量的巨大浪费，而且会对环境产生不利的影响。
目前中间介质汽化器简称：IFV以其结构紧凑，换热效率较高，不需要额外耗费天然气，能适应不同水质的海水和运行条件，且经济性好而获得普遍使用。但现有的IFV无法直接利用LNG的汽化冷能，其中的LNG汽化冷能直接被海水带走并排入大海，不仅浪费了大量的冷能，而且对海洋生物会产生不利的影响。关于LNG冷能综合利用的系统都是基于陆地LNG气化站考虑的，由于系统所占空间不受约束，因此系统中原有整体式IFV均是被拆分为LNG气化器、中间介质气化器和NG调温器三个分开连接的换热器。此时系统中间需要设置中间介质循环泵，而且海水不再是先加热NG再加热中间介质，而是分别独立地进入NG调温器和中间介质气化器，使得整个所构成的LNG汽化冷能利用系统复杂且庞大。而船舶机舱受有限空间的约束，如采用分置设备不仅系统结构复杂，而且占地面积比较大，使得系统受船舶机舱空间限制均难以实施。
发明内容
发明目的：为了解决现有技术的不足,本发明提供了一种新型液化天然气动力集装箱船冷能综合利用系统，该方法包括以下步骤：首先基于整体式IFV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IFV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IFV出来后已经气化为NG；然后将海水淡化系统加入到供主机燃料一路的第一个IFV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IFV出来后还未气化，因此从第一个IFV出来后的LNG经高压泵加压到主机进气压力进入第二个IFV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IFV内部流程中作为预热器，LNG从该IFV出来后已经气化为NG；接着BOG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；最后利用主机缸套冷却水将不同压力的NG加热至45℃送入主机和辅机。
作为本发明的进一步优选，本发明所述的一种新型液化天然气动力集装箱船冷能综合利用系统的具体步骤如下：
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℃，送入整体式IFV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，从第一个IFV出来后的LNG经过高压泵再次加压至30MPa～32MPa，温度上升至-73℃～-75℃，送入第二个IFV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加压进入蒸发器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加压进入蒸发器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加压进入蒸发器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℃，然后经工质泵加压进入蒸发器与空气进行换热，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，被缸套水加热至45℃～48℃，加热后的NG分别送入主机和辅机。
作为本发明的进一步优选，在步骤一和步骤二中，两路联朗肯循环第二级工质在各自的气化器中冷凝后合流，一起进入联朗肯循环的第二级循环中的工质泵(P6)加压，然后与缸套冷却水换热变成高温高压蒸汽，送入透平做功发电，最后再分流进入各自的气化器中冷凝。
作为本发明的进一步优选，步骤五中，海水淡化系统的冷媒采用的是异丁烷。
作为本发明的进一步优选，步骤七中，两股不同压力的NG与空调循环工质换热后温度为0℃～5℃。
作为本发明的进一步优选，所述的储罐是9200TEU集装箱船双燃料发动机上的储罐，该发动机的主机进气压力25～30MPa和辅机进气压力0.5～0.7MPa。
作为本发明的进一步优选，所述的单级LNG朗肯循环冷能发电机系统包括整体式中间介质气化器、热源工质泵、工质泵和膨胀机。
作为本发明的进一步优选，所述的整体式中间介质气化器的中间介质通道两端蒸气状态中间工质进出口与透平两端相连接，冷凝液状态中间介质进出口与工质泵相连接中间介质经气化器、工质泵与新型整体式中间介质透平构成一个有机工质朗肯循环。
作为本发明的进一步优选，所述的两级级联朗肯循环发电系统包括新型整体式中间介质气化器、热源工质泵、工质泵、膨胀机和换热器。
作为本发明的进一步优选，所述的新型整体式中间介质气化器中间通道中的中间介质为两级联朗肯循环第一级工质，其所构成的循环为两级联朗肯循环的第一级循环，而新型整体式中间介质气化器的热源工质通道加入一个隔板，并且在壳体上开两个通道出口，两级联朗肯循环第二级循环的汽态工质自前部换热区通道入口进入新型整体式中间介质气化器下部通道，与第一级工质换热后以低压液态工质自后部换热区端头通道出口流出，热源工质则从该通道后部换热区端入口进入，与第一工质换热使其变为高温高压蒸汽，然后从后部换热区靠隔板的通道出口流出，两种工质经新型整体式中间介质气化器、工质泵、膨胀机与换热器构成一个两级朗肯循环发电系统。
作为本发明的进一步优选，所述的单级LNG朗肯循环冷能发电机系统和两级级联朗肯循环发电系统的热源皆为主机缸套冷却水。
作为本发明的进一步优选，所述的供辅机燃料一路的两级联朗肯循环第一级朗肯循环工质为混合工质，所述的混合工质的成分为甲烷、乙烷和R1150。
作为本发明的进一步优选，所述的混合工质的成分配比为：甲烷：乙烷：R1150＝5:1:4。
作为本发明的进一步优选，所述的供主机燃料一路的两级联朗肯循环第一级朗肯循环工质为混合工质，所述的混合工质的成分为甲烷、乙烷和丙烷。
作为本发明的进一步优选，所述的混合工质的成分配比为：甲烷：乙烷：丙烷＝1:8:1。
作为本发明的进一步优选，所述的主机、辅机两路联朗肯循环的第二级循环均选取丙烯作为工质。
作为本发明的进一步优选，所述的供主机燃料高压管路中的单级朗肯发电循环的工质为丙烯。
作为本发明的进一步优选，高温冷库系统冷媒采用的是三氟甲烷；低温冷库系统冷媒采用的是正丁烷。
作为本发明的进一步优选，空调系统冷媒采用的是乙二醇。
有益效果：本发明所述的一种新型液化天然气动力集装箱船冷能综合利用系统，具有以下优点：
1、按照能量梯级利用高度集成和高效的原则设计；
2、利用LNG高品质的冷能进行发电，并间接满足海水淡化、低温冷库、高温冷库、空调的冷负荷需求；
3、实现船舶LNG冷能有效地利用，减少能量的巨大浪费和对环境产生不利的影响。
附图说明
图1为本发明的工作流程示意图；
在图1中：IFV：1、2、3；膨胀机：K1、K2、K3、K4；高压泵：P1、P7；压缩机：K101；混合工质2发电工质泵：P2；混合工质1发电工质泵：P4；丙烯发电工质P6；丙烯发电工质泵：P9；缸套水换热器：LNG7、LNG12；LNG换热器：LNG11；异丁烷工质泵：P3；三氟甲烷工质泵：P5；正丁烷工质泵：P8；乙二醇工质泵：P10；海水淡化蒸发器：E100；高温冷库蒸发器：E101；低温冷库蒸发器：E102；空调蒸发器：E103；丙烯混合器：M1；BOG与低压NG混合器：M2；丙烯分流器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明。
如图1所示，本发明所述的一种新型液化天然气动力集装箱船冷能综合利用系统，该方法包括以下步骤：首先基于整体式IFV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IFV1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IFV1出来后已经气化为NG；然后将海水淡化系统加入到供主机燃料一路的第一个IFV2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IFV2出来后还未气化，因此从第一个IFV出来后的LNG经高压泵P7加压到主机进气压力进入第二个IFV3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IFV3内部流程中作为预热器，LNG从该IFV3出来后已经气化为NG；接着BOG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；最后利用主机缸套冷却水将不同压力的NG加热至45℃送入主机和辅机。
实施例1
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，温度为-162℃，送入整体式IFV1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，温度上升至-155℃，送入整体式IFV1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℃，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，在步骤一和该步骤中，两路级联朗肯循环第二级工质在各自的气化器中冷凝后合流，一起进入级联朗肯循环的第二级循环中的工质泵P6加压，然后与缸套冷却水换热变成高温高压蒸汽，送入透平K3做功发电，最后再分流进入各自的气化器中冷凝；
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℃仍然未气化时，从第一个IFV1出来后的LNG经过高压泵P7再次加压至30MPa，温度上升至-73℃，送入第二个IFV3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℃，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℃，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℃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，所述的海水淡化系统的冷媒采用的是异丁烷；
步骤六：低温冷库系统嵌套于供主机燃料一路的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℃，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℃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经压缩到0.5MPa后，温度上升到-3.7℃，与步骤一中的0.5MPa的NG进行合流，合流后的NG与步骤三中的30MPa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℃，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℃的工质重新回到空调系统的换热器LNG11与NG进行换热；两股不同压力的NG与空调循环工质换热后温度为0℃。
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℃，两股NG进入换热器LNG12，被缸套水加热至45℃，加热后的NG分别送入主机和辅机。
实施例2
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1MPa，温度为-160℃，送入整体式IFV1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17Mpa，温度上升至-153.2℃，送入整体式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-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，在步骤一和该步骤中，两路级联朗肯循环第二级工质在各自的气化器中冷凝后合流，一起进入级联朗肯循环的第二级循环中的工质泵P6加压，然后与缸套冷却水换热变成高温高压蒸汽，送入透平K3做功发电，最后再分流进入各自的气化器中冷凝
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-88℃仍然未气化时，从第一个IFV2出来后的LNG经过高压泵P7再次加压至32MPa，温度上升至-75℃，送入第二个IFV3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-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-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-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，所述的海水淡化系统的冷媒采用的是异丁烷；
步骤六：低温冷库系统嵌套于供主机燃料一路的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-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经压缩到0.5MPa～1MPa后，温度上升到-3℃，与步骤一中的1MPa的NG进行合流，合流后的NG与步骤三中的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LNG11与NG进行换热；两股不同压力的NG与空调循环工质换热后温度为5℃。
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2℃，两股NG进入换热器LNG12，被缸套水加热至48℃，加热后的NG分别送入主机和辅机。

Claims (9)

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。
2.根据权利要求1所述的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：在步骤一和步骤二中，两路级联朗肯循环第二级工质在各自的气化器中冷凝后合流，一起进入两级级联朗肯循环的第二级循环中的工质泵(P6)加压，然后与缸套冷却水换热变成高温高压蒸汽，送入透平(K3)做功发电，最后再分流进入各自的气化器中冷凝。
3.根据权利要求1所述的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：所述的供辅机燃料一路的两级联朗肯循环第一级朗肯循环工质为混合工质，所述的混合工质的成分为甲烷、乙烷和R1150，成分配比为：甲烷：乙烷：R1150＝5:1:4；所述的供主机燃料一路的两级联朗肯循环第一级朗肯循环工质为混合工质，所述的混合工质的成分为甲烷、乙烷和丙烷，成分配比为：甲烷：乙烷：丙烷＝1:8:1；海水淡化系统的冷媒采用的是异丁烷；所述的主机、辅机两路级联朗肯循环的第二级循环和供主机燃料高压管路中的单级朗肯发电循环的工质均选取丙烯；高温冷库系统冷媒采用的是三氟甲烷；低温冷库系统冷媒采用的是正丁烷；空调系统冷媒采用的是乙二醇；系统中的热源全都为缸套冷却水。
4.根据权利要求1所述的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：步骤七中，两股不同压力的NG与空调循环工质换热后温度为0℃～5℃。
5.根据权利要求1所述的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：所述的储罐是9200TEU集装箱船双燃料发动机上的储罐，该发动机的主机进气压力25～30MPa和辅机进气压力0.5～0.7MPa。
6.根据权利要求1所述的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：所述的单级LNG朗肯循环冷能发电机系统包括整体式中间介质气化器、热源工质泵、工质泵和膨胀机。
7.根据权利要求6所述的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：所述的整体式中间介质气化器的中间介质通道两端蒸气状态中间工质进出口与透平两端相连接，冷凝液状态中间介质进出口与工质泵相连接，中间介质经气化器、工质泵与新型整体式中间介质透平构成一个有机工质朗肯循环。
8.根据权利要求1所述的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：所述的两级级联朗肯循环发电包括新型整体式中间介质气化器、热源工质泵、工质泵、膨胀机和换热器。
9.根据权利要求8所述的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：所述的新型整体式中间介质气化器中间通道中的中间介质为两级联朗肯循环第一级工质，其所构成的循环为两级联朗肯循环的第一级循环，而新型整体式中间介质气化器的热源工质通道加入一个隔板，并且在壳体上开两个通道出口，两级联朗肯循环第二级循环的汽态工质自前部换热区通道入口进入新型整体式中间介质气化器下部通道，与第一级工质换热后以低压液态工质自后部换热区端头通道出口流出，热源工质则从该通道后部换热区端入口进入，与第一工质换热使其变为高温高压蒸汽，然后从后部换热区靠隔板的通道出口流出，两种工质经新型整体式中间介质气化器、工质泵、膨胀机与换热器构成一个两级朗肯循环发电系统。
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