[发明专利]以部分负荷操作联合气化循环动力产生系统

权利要求书

1.一种在部分负荷下操作联合燃气轮机/空气分离系统的方法，该方法包含在燃气轮机空气压缩机中压缩空气，使至少一部分所得压缩空气与燃料在燃气轮机燃烧室中燃烧，以形成热燃烧产品，在燃气轮机骤冷器中膨胀该热燃烧产品，所述骤冷器驱动压缩机并任选驱动发电机，将空气在低温空气分离设备中分离成富氮和富氧产品，其中，进入到空气分离设备中的进料空气是由主空气压缩机提供的，并任选由来自燃气轮机空气压缩机的附加部分压缩空气提供的，其中联合燃气轮机/空气分离系统是以部分负荷操作的，以便：

(a)当燃气轮机空气压缩机以大于最小空气分离设备进料压力的给定操作压力提供压缩空气时，空气分离设备以与给定操作压力基本相同的进料压力操作，并且进料空气由主空气压缩机与来自燃气涡轮机空气压缩机的附加部分压缩空气提供到空气分离设备；或

(b)当燃气轮机空气压缩机以基本上等于或小于最小空气分离设备进料压力的给定操作压力提供压缩空气时，空气分离设备以基本上等于最小空气分离设备进料压力的进料压力进行操作，并且进料到空气分离设备中的进料空气由主空气压缩机提供，没有来自燃气轮机空气压缩机的附加压缩空气。

2.根据权利要求1的方法，其中最小空气分离设备进料压力为80～500磅/平方英寸。

3.根据权利要求1的方法，其中主空气压缩机以两种模式之一操作，以便

(a)当主空气压缩机以大于最小空气分离设备进料压力的排出压力操作时，主空气压缩机以大于其最小设计总相对压缩比和低于其最大设计相对吸入体积流动进行操作；或

(b)当主空气压缩机以基本上等于最小空气分离设备进料压力的排出压力操作时，主空气压缩机基本上以其最小设计总相对压缩比和在或低于其最大设计相对吸入体积流动进行操作；

其中主空气压缩机的最小设计总相对压缩比和最大设计相对吸入体积流动主要在最小空气分离设备进料压力时产生。

4.根据权利要求3的方法，其中主空气压缩机在排出压力为80～600磅/平方英寸下操作。

5.根据权利要求1的方法，该方法进一步包含将富氧产品在氧气压缩机中压缩，该压缩机以两种模式中之任一种操作，以便：

(a)当主空气压缩机在大于最小空气分离设备进料压力的排出压力下操作时，氧气压缩机在低于其最大设计总相对压缩比和低于其最大设计相对吸入体积流动下操作；或

(b)当主空气压缩机在基本上与最小空气分离设备进料压力相等的排出压力下操作时，氧气压缩机基本上在其最大设计总相对压缩比和在或低于其最大设计相对吸入体积流动下操作；

其中氧气压缩机的最大设计总相对压缩比和最大设计相对吸入体积流动发生在主空气压缩机在基本上与最小空气分离设备进料压力相等的排出压力下操作的情形中。

6.根据权利要求5的方法，其中氧气压缩机在排出压力为120～2000磅/平方英寸下操作。

7.根据权利要求5的方法，该方法进一步包含通过用来自空气分离设备的被压缩的富氧产品气化碳质原料来产生用于燃气轮机燃烧室的燃料。

8.根据权利要求7的方法，该方法进一步包含将至少部分富氮产品在氮气压缩机中压缩，以用于气化碳质原料的工艺中。

9.根据权利要求8的方法，其中该氮气压缩机以两种模式之任一种操作，以便：

(a)当主空气压缩机在大于最小空气分离设备进料压力的排出压力下操作时，氮气压缩机在低于其最大设计总相对压缩比和低于其最大设计相对吸入体积流动下操作；或

(b)当主空气压缩机在基本上与最小空气分离设备进料压力相等的排出压力下操作时，氮气压缩机基本上在其最大设计总相对压缩比和在或低于其最大设计相对吸入体积流动下操作；

其中氮气压缩机的最大设计总相对压缩比和最大设计相对吸入体积流动发生在主空气压缩机在基本上与最小空气分离设备进料压力相等的排出压力下操作时的情形中。

10.根据权利要求9的方法，其中氮气压缩机在排出压力为50～2000磅/平方英寸下操作。

11.根据权利要求1的方法，该方法进一步包含将至少部分富氮产品在氮气压缩机中压缩，并将所得被压缩的氮气引入到燃气轮机燃烧室中。