1课题研究背景 进入21世纪以来，经济迅速发展，能源消耗量大，然而随着经济的持续增长，能源结构不合理、环境污染等问题日益凸显，迫于化石能源对环境的污染和对全球气候的影响，高效清洁能源必然成为能源发展的主要方向。

天然气的主要成份为CH4，燃烧产物为CO2和水，属于清洁能源和低碳燃料，用作燃料的天然气几乎不含硫份、粉尘和其它有害物质，同时天然气在燃烧后排放的CO2是燃煤排放CO2的57%，燃油的71%，NOX的排放量比燃煤和油分别减少80%和72%，基本上不含硫，是一种理想的清洁燃料[1]。

作为天然气主要储运方式之一的液化天然气(Liquefied Natural Gas，简写为LNG)由于其具有无色、无味、无毒且无腐蚀性，热值大，体积约为同质量的气态天然气体积的六百分之一，重量仅为同体积水的45%，能够大大的节约储运空间和运输成本的优势，更为重要的是，LNG自身携带的大量可利用高品质冷能，每生产1吨LNG需消耗动力约850kW#8729;h[2]，在接收站一般需要将LNG汽化后，输送至下游用户，而汽化时必然会释放大量的冷能，其值约为830kJ/kg。

若将冷能全部转化为动力，则1吨LNG释放的冷能相当于240kW#8729;h[3]。

为实现LNG产业节能减排重要发展战略，提高LNG冷能利用效率是其重要环节。

LNG冷能利用方式有多种[4]，直接利用如：空气低温分离、海水淡化、冷库、低温发电、干冰利用等；间接利用如：低温粉碎、污水处理等。

但由于我国北方温度低，使得一大部分冷能闲置，我国LNG冷能利用项目大部分集中在南方地区，加上LNG气化量波动、厂区空闲地块面积等诸多方面的因素，限制了LNG冷能利用技术的进一步发展。

因此，必须因地制宜开展建设，提高操作弹性，弱化环境温度因素以提高LNG冷能利用效率。

2 LNG冷能用于冷热联产的技术 2.1 LNG冷能利用方式及现状 2.1.1 LNG冷能利用方式 冷能发电，是利用LNG的低温冷量使工质液化，而后工质经加热汽化再在气轮机中膨胀做功带动发电机发电。

主要有直接膨胀法、二次冷媒法、联合法、混合冷媒法和布莱顿循环方法[5]。