目前,在世界一次能源消耗结构中,天然气占到了举足轻重的地位,天然气在我国一次能源消费结构中的比重在未来几年内也将大幅度提升,我国天然气市场未来具有相当大的上升势头与潜力。天然气陆地运输方式一般为管输,而跨洋运输必须采用LNG的运输方式,通过码头建设的LNG接收站将跨洋运输的LNG储存、气化后送往用户。由于LNG的储存温度为-162℃,所以LNG在气化过程中会释放大量的冷能,通过低温朗肯循环将LNG释放的冷能进行回收是LNG冷能利用最有效的方式之一本文对低温朗肯循环中的常见工质进行了深入研究,确定了不同朗肯循环发电流程的工质筛选原则。通过对LNG冷能、冷炯的释放规律以及LNG气化特性的研究,建立了LNG冷能分级利用理论。根据分级利用理论对现有流程进行改进,并从流程总(?)回收率、LNG冷能利用率、LNG冷(?)回收率和流程净发电量几个方面全面分析了改进后的流程较之简单朗肯循环系统的优势。本文完成的研究内容主要包含三大部分：(1)以简单朗肯循环为例,研究现有常见循环工质的适用范围,分析了工质冷凝压力、工质冷凝温度、工质临界温度、工质干湿性对循环系统的影响,确立了工质筛选原则：工质冷凝压力为微正压条件；工质冷凝温度较LNG气化后温度高△t℃且冷热流换热不能出现温度交叉；工质经汽轮机膨胀后干度要大于0.88；建立亚临界朗肯循环要求工质临界温度高于热源温度,建立超临界朗肯循环要求工质临界温度低于热源温度。(2)通过对LNG气化过程中的冷能、冷(?)释放规律以及气化特性的研究,从冷凝器内冷热流能量品位的角度进行分析,确定现有简单循环流程的改进方向。利用热力学理论,引入温度—焓曲线,以LNG泡点曲线、两相流内过渡线、露点曲线为界线将LNG的整个气化过程分为若干个区域,对每个区域的LNG冷能分别进行回收,构建LNG冷能分级利用理论。(3)根据构建的LNG冷能分级利用理论,建立常见LNG气化压力下(包括亚临界压力和超临界压力)的分级循环流程。分析了热源海水的温度变化对流程总(?)回收率、LNG冷能利用率、LNG冷(?)回收率、流程净发电量的影响：热源海水温度的升高可以有效提高系统LNG冷能利用率和冷(?)的回收率,增加系统净发电量。并以气化压力2MPa下的分级循环为例,从流程(?)回收率、LNG冷能利用率、LNG冷炯利用率、流程净发电量这几个方面对改进后的分析循环流程进行分析：对LNG冷能、冷(?)分级利用后,流程的总(?)回收效率显著提升；多级朗肯循环的冷能利用率以及冷(?)利用率均大大高于简单朗肯循环,优势明显；多级朗肯循环的净发电量大大高于简单循环,流程的各项指标得到全方位提升。