[发明专利]外燃联合循环燃气轮机系统

权利要求书

1、一种外燃联合循环燃气轮机系统，它包括：一个用于压缩环境空气并产生压缩空气的压缩机，一个用于加热上述压缩空气以产生热的压缩空气的间接式空气热交换器，一个用于膨胀上述热的压缩空气以产生膨胀空气的空气涡轮，和一个与上述涡轮相联用以产生供给负载的电力的发电机，所述的系统还包括：

a)一个能量源，用以在上述空气热交换器中加热压缩空气并产生离开该空气热交换器的热的排气，该能量源包括：太阳能，油页岩，固体废物燃料，地下气体、生物、或其混合物，以及/或固态、液态或气态的碳氢燃料；

b)一个带有水热交换器的封闭的朗肯循环动力装置，用以使水蒸发并利用上述热的排气产生蒸汽；一个用以膨胀上述蒸汽并产生供给负荷的动力和膨胀蒸汽的蒸汽透平；一个蒸汽冷凝器，用以冷凝上述膨胀蒸汽并产生冷凝液；和一个将所述的冷凝液送回到水热交换器中的装置。

2、如权利要求1所述的系统，其特征是所述的水热交换器包括：一个由所述的膨胀空气加热的预热装置，用于加热所述的冷凝液并产生预热的水;和一个由所述的热的排气加热的蒸发器，用于蒸发所述的预热水以产生蒸汽。

3、如权利要求2所述的系统，其特征是所述的冷凝器是由空气冷却的。

4、如权利要求2所述的系统，其特征是所述的冷凝器是由液态的有机流体冷却的，在冷凝器中的蒸汽冷凝时，该液态有机流体蒸发，产生蒸发的有机流体和蒸汽冷凝液，并且还包括：一个有机蒸汽透平，蒸发的有机流体在此膨胀产生动力并形成膨胀的有机蒸汽;和一个有机流体冷凝器，用以冷凝所述的膨胀有机流体并形成有机流体冷凝液;和一个用于将所述的有机流体冷凝液送回到所述蒸汽冷凝器中的装置。

5、如权利要求1所述的系统，其特征是所述的能量源包括：用于燃烧的固态燃料和液态或气态燃料;和根据电负荷迅速改变液态或气态燃料燃烧速率的装置。

6、如权利要求1所述的系统，其特征是它还包括根据电负荷迅速改变通过系统的空气质量比流量的装置，这一改变是通过迅速改变压缩机和/或蒸汽透平的效率来实现的。

7、如权利要求6所述的系统，其特征是所述的根据电负荷迅速改变通过系统的空气质量比流量的装置包括：通过改变压缩机中叶片的空间位置和/从压缩机中排出空气从而迅速改变压缩机效率装置。

8、如权利要求1所述的系统，其特征是所述热源包括：一个用于处理油页岩和产生包括可燃气体和含碳的残余物的燃烧产物的热解器;一个用于燃烧残留在含碳残余物中的有机物质并产生热的废气和热尘埃的空气炉;和一个将从热尘埃中分离出的热的粗大的颗粒送入热解器中使其继续热解的装置。

9、如权利要求1所述的系统，其特征是所述的膨胀空气又被送回到所述的空气热交换器中。

10、如权利要求1所述的系统，其特征是所述的冷凝器包括：一种有机流体，膨胀蒸汽的冷凝使之蒸发，从而产生蒸发的有机流体;将所述的蒸发的有机流体送入一个有机流体透平中的装置，用以产生动力和膨胀蒸发的有机流体;一个用于冷凝所述的膨胀的有机流体的有机流体冷凝器;和用于将在所述有机流体冷凝器中的冷凝有机流体送回所述的蒸汽冷凝器中的装置。