刘 锐，沈 妍，吴春明，姚寿广*,谷家扬

(1. 江苏科技大学 能源与动力工程学院, 镇江 212100) (2. 江苏科技大学 机电与动力工程学院, 张家港 215600) (3. 江苏科技大学 海洋装备研究院, 镇江 212003)

文中以长江干线3 500 t运输船双燃料主机LNG冷能利用方案的设计与优化为目标，整合LNG冷能和套缸冷却水余热，从能量梯级利用的角度提出多种适应该船需要的冷能利用系统方案.利用Aspen HYSYS软件对新设计的方案进行模拟对比分析，并采用遗传算法对筛选出的方案进行参数优化，以为该型运输船舶双燃料主机LNG冷能综合利用提供可供设计选用的方案.

1 原船的设计参数及方案

1.1 原船的设计参数

根据该船设计说明书及主机工程手册，其主要参数见表1.

表1 船舶系统系统的设计参数

运输船冷库为高温冷库(-5 ℃).根据《船舶伙食冷库压缩机制冷量的预测》，船舶冷库所需制冷量为8 kW.

1.2 设计理念

在设计中，由于船舶吨位较小，LNG汽化流量不高，所以系统方案便以“高品位冷能满足发电，低品位冷能替代原船舶制冷系统所需冷能”为设计理念.

方案中采用低温有机工质朗肯循环实现LNG冷能发电，热源选取套缸冷却水.制冷系统中，利用LNG换热器将冷能传递给冷媒，再通过冷媒实现原制冷系统的目的.在此基础上结合该运输船的需求设计综合性的船舶能量利用系统方案.所设计4种方案.

方案1：由于该船舶吨位较小，为了减少不必要的资金投入，方案1采用纯发电模式，冷媒选择丙烷.

方案2：在方案1的流程模……