광동 후아이잉 액화천연가스(LNG) 접수소의 설계 및 운전 조건과 주변 산업 환경을 기반으로, 먼저 열기관 사이클 발전과 얕은 냉동창고를 결합한 LNG 냉열 단계적 이용 방안을 설계하였고, 전문 소프트웨어 HYSYS를 사용하여 공정 내 주요 파라미터를 모델링 및 해석하여 에너지 효율 향상과 대규모 냉열 소모를 목표로 기존 방안을 추가로 최적화하였다. 결과는 연중 최저 기화일 LNG 외부 운송량이 시간당 228톤인 조건에서, 원안은 1단계 열기관 사이클과 냉동창고 결합을 사용하여 연간 발전량이 3,283×10⁴ kW·h를 초과하며 7,500 m³ 냉동창고의 냉부하 수요를 충족함을 보여주었다. 최적화된 새 방안은 "2단계 열기관 사이클-얕은 냉동창고" 설계를 채택하여 열원 온도를 상승시키고 작업유체로 40% 에탄과 60% 프로판 혼합물을 사용하여 열기관 사이클 시스템의 설계 연간 발전량을 6,204×10⁴ kW·h까지 증가시키고, 단위 질량 LNG당 순발전량을 기존 17.54(kW·h)/t에서 33.02(kW·h)/t로 늘리며 연간 약 5,364.1만 위안의 전기 요금을 절감할 수 있었다. 다단계 열기관 사이클은 온도 차에 따른 비가역 손실을 줄일 수 있지만, 투자 대비 효율 및 운전 신뢰성 등의 요인을 고려할 때 두 번째 방안이 후아이잉 LNG 접수소의 실제 조건과 밀접하게 연결되어 우수한 공학적 실현 가능성과 경제성을 갖는다. 상기 두 가지 냉열 단계적 이용 설계 방안은 각각 장점이 있으며, 접수소의 다양한 발전 단계와 LNG 냉열 이용의 다양한 평가 지표에 적합하여 후아이잉 LNG 접수소의 전면 가동 후 냉열 이용에 유익한 참고 자료를 제공한다.

액화천연가스; 냉열 단계적 이용; 열기관 사이클; 에너지 효율 최적화; 경제성 평가