1.一种液化天然气动力船液化天然气冷能梯级利用系统，其特征在于具体步骤如下：步骤一：LNG 冷能首先用于氮气制备循环将常压的液化天然气加压至 4MPa 5MPa，温~

度为‑161℃ ‑160℃，之后送入氮气制备循环的 LNG 换热器（3）与氮气制备循环工质进行~

换热；

步骤二：两级朗肯循环发电系统置于氮气制备循环末端经过氮气制备循环初步利用后的 LNG 的温度为‑140℃ ‑135℃，送入两级朗肯循环发电系统中的一级朗肯循环的冷凝器~

（4），一级朗肯循环工质先吸收部分海水淡化系统热量，再吸收二级朗肯循环工质热量发生汽化，经过第一膨胀机（18）做功后由液化天然气冷却液化，所述的二级朗肯循环工质先吸收第一级空调系统热量，再吸收部分主机缸套水余热发生汽化，经过第二膨胀机（23）做功后由一级朗肯循环工质冷却液化；

步骤三：LNG 膨胀机置于两级朗肯循环发电系统末端经过氮气制备系统、两级朗肯循环发电系统后的天然气，温度为‑57℃ ‑55℃，然后送入LNG膨胀机（5）进行直接膨胀做功；

~

步骤四：单级朗肯循环发电系统置于 LNG 膨胀机末端经过氮气制备系统、两级朗肯循环发电系统、LNG 膨胀机直接膨胀做功后的天然气，压力为 0.7Mpa 1Mpa，温度为‑115℃ ‑~ ~

120℃，送入单级朗肯循环的冷凝器（6），单级朗肯循环工质先吸收部分海水淡化系统热量，再吸收部分主机缸套水余热发生汽化，经过第三膨胀机（28）做功后由天然气冷却液化；

步骤五：海水淡化系统嵌套于两级朗肯循环发电系统和单级朗肯循环系统内部海水淡化系统冷媒经过海水淡化设备（32）换热后温度为‑15℃ ‑10℃，经过分流阀（33）后一部分~

冷媒送入两级朗肯循环发电系统中一级朗肯循环的第一回热器（16）与一级朗肯循环工质进行换热，温度降至‑90℃ ‑85℃，另一部分冷媒送入单级朗肯循环发电系统的回热器（27）~

与单级朗肯循环工质进行换热，温度降至‑75℃ ‑70℃，两股冷媒经过降温后通过混合器~

（29）混合，混合后的冷媒温度为‑83℃ ‑80℃，经过海水淡化系统的冷媒泵（30）推动进入海~

水淡化设备（32）进行换热；

步骤六：第一级空调系统嵌套于两级朗肯循环发电系统内部空调系统冷媒与外界环境换热后温度为 10℃ 20℃，送入两级朗肯循环发电系统中二级朗肯循环的第二回热器（21）~

与二级朗肯循环工质进行换热，温度降至‑10℃ ‑8℃，经过第一级空调系统的冷媒泵（43）~

推动与外界环境进行换热；

步骤七：低温冷库系统置于单级朗肯循环发电系统末端经过氮气制备系统、两级朗肯循环发电系统、LNG 膨胀机（5）直接膨胀做功、单级朗肯循环发电系统利用后的天然气的温度为‑40℃ ‑38℃，送入低温冷库系统进行供冷，经天然气冷却后的冷媒，温度为‑37℃ ‑35~ ~

℃，经低温库的冷媒泵（34）推动与外界环境进行换热，温度升高至‑20℃ ‑15℃，再吸收冷~

量，进行下一循环制冷；

步骤八：高温冷库系统置于低温冷库系统末端经过氮气制备系统、两级朗肯循环发电系统、LNG 膨胀机（5）直接膨胀做功、单级朗肯循环发电系统，低温冷库系统利用后的天然气的温度为‑24℃ ‑20℃，送入高温冷库系统进行供冷，经天然气冷却后的冷媒，温度为‑20~

℃ ‑15℃，经高温冷库的冷媒泵（37）推动与外界环境进行换热，温度升高至‑9℃再吸收冷~

量，进行下一循环制冷；

步骤九：第二级空调系统置于高温冷库系统末端经过氮气制备系统、两级朗肯循环发电系统、LNG 膨胀机（5）直接膨胀做功、单级朗肯循环发电系统、低温冷库系统和高温冷库系统利用后的天然气，温度为‑14℃ ‑10℃，送入第二级空调系统进行供冷，经天然气冷却~

液化的冷媒的温度为‑9℃ ‑5℃，经第二级空调系统的冷媒泵（40）推动与外界环境换热汽~

化，温度升高至 20℃ 22℃，再吸收冷量，进行下一循环制冷；

~

步骤十：天然气温度调节换热器置于第二级空调系统末端经过氮气制备系统、两级朗肯循环发电系统、LNG 膨胀机（5）直接膨胀做功、单级朗肯循环发电系统、低温冷库系统、高温冷库系统和第二级空调系统利用后的天然气，温度为 12℃ 15℃，将天然气送入缸套水~

换热器（10）与部分主机缸套水换热，换热后的天然气温度升高至 25℃ 28℃，送入主机进~

行燃烧。

2.根据权利要求 1所述的一种液化天然气动力船液化天然气冷能梯级利用系统，其特征在于：所述的两级朗肯循环发电系统中一级朗肯循环工质为R1150 与甲烷的混合工质，质量比例为 43:57；所述的两级朗肯循环发电系统中二级朗肯循环工质为 R1150 与乙烷的混合工质，质量比例为 60:40；所述的单级朗肯循环发电系统中朗肯循环工质为 R1150 与 R1270 的混合工质，质量比例为52:48。

3. 根据权利要求 1所述的一种液化天然气动力船液化天然气冷能梯级利用系统，其特征在于：所述的氮气制备系统的冷媒为 R1150；所述的第二级空调系统冷媒为 R410a。

4. 根据权利要求 1所述的一种液化天然气动力船液化天然气冷能梯级利用系统，其特征在于：所述的海水淡化系统、第一级空调系统、低温冷库系统、高温冷库系统冷媒均为 R600。

5. 根据权利要求 1 所述的一种液化天然气动力船液化天然气冷能梯级利用系统，其特征在于：通过利用第一回热器（16）通过冷媒将两级朗肯循环中的一级朗肯循环工质冷能及单级朗肯循环工质冷能引出部分用于船舶海水淡化循环系统供冷，利用第二回热器（21）通过冷媒将两级朗肯循环中的二级朗肯循环工质冷能引出部分用于船舶第一级空调循环系统供冷。