随着世界人口的增长,全球对于能源的需求量逐步增长,能源结构的转型也变得越来越迫切。而液化天然气（LNG）是在这一转型过程中占了很大比例的一种清洁能源,我国对于LNG的进口量呈现逐年增长的趋势,与此同时,LNG接收站的数量也逐年增长,并且很多的接收站也开始开展LNG冷能利用项目。我国的LNG冷能单项利用技术愈发成熟,但总体利用率不太高,为了提高LNG冷能的利用率,将冷能进行梯级利用是重要的方式之一。而LNG冷能的利用与中低温余热资源的回收一直都是研究热点,如何利用这两种冷热互补的能源,降低冷能的损耗,提高余热资源的回收率对经济和生态文明建设的快速推进都大有裨益。本文提出的以朗肯循环和卡琳娜循环为基础的系统为冷能和余热资源的利用提供了一种经济,环保的高效解决方法。该方法集发电、制冷、供热和CO2捕集等于一身的能源系统,全方位的满足用户的需求,并达到节能减排的效果。这一研究内容对提高能源利用率与减缓全球温室效应现象都提供了很大的参考意见。基于上述这些内容,本文的研究内容主要分为:（1）本文使用Aspen Hysys软件进行模拟,以Peng-Robinson方程为基础为流程计算提供依据,分析了不同汽化压力对LNG物理（火用）的影响,也对LNG汽化曲线在亚临界压力及超临界压力下的分段规律进行了讨论与分析,得出针对不同蒸发压力下的LNG冷能应该进行分段利用。（2）构建了一种联合CO2捕集和冷却再利用循环水的双循环-卡琳娜循环发电系统。通过对系统中各热力学参数进行分析,使循环系统达到一个最佳工况,同时通过调整窄点温差,大大降低了蒸发器的（火用）损。与其他余热资源回收利用技术相比,在CO2捕集方面展现出不错的效果,并且回收循环水显著的降低了系统的耗水量。（3）构建了集制冷,供热,发电,CO2捕集于一身的两个系统,以卡琳娜循环（KC）为基础,在一个系统中联合带回热的朗肯循环（Regenerative Organic Rankine Cycle RORC）,另一个系统耦合带回热的双循环（Regenerative Dual Organic Rankine Cycle RDORC）。以SOFC产生的锅炉废气为热源,清洁能源LNG汽化产生的冷能作为冷源。该系统可以回收利用废热源并降温到环境温度,同时通过发电,制冷以及供热等方式提高热源利用率。LNG汽化过程中还可以捕集废热源中的CO2来达到减缓温室效应的效果,通过一系列与热源的换热,LNG可以升温至室温直接用于城市管网供气,也无需再耗费能源汽化,节省能源。本文不仅针对两个系统进行了净输出功,（火用）效率等热力学参数的探讨,还分析了不同物性参数条件下的各项经济性参数,同时讨论了两个系统的环境参数。