[发明专利]使用离子传输膜发电

摘要

在一些实施方式，一种系统可以包括压缩机、换热器和ITM。该压缩机构造成接收气流并且压缩该气流以产生加压流。该换热器构造成接收该压缩流并且使用来自离子传输膜(ITM)的氧气流的热量间接地加热该压缩流。该ITM构造成接收该加热了的压缩流并且产生氧气流和非扩散流，其中，该非扩散流流到燃气轮机燃烧器，该氧气流流到该换热器。

主权项

一种系统，包括：燃气轮机，所述燃气轮机包括涡轮压缩机和膨胀机，其中，所述涡轮压缩机排出气流并且压缩燃烧期间使用的空气；单独的压缩机，所述单独的压缩机构造成接收所述气流并且压缩所述气流以产生加压流；第一换热器，所述第一换热器构造成接收所述加压流的全部或至少一部分并且使用来自离子传输膜(ITM)的氧气流的热量间接地加热所述加压流；第二换热器，所述第二换热器构造成从所述第一换热器接收加热了的加压空气的至少一部分或全部加压空气流并且使用来自ITM的已经被进一步加热的非扩散流的热量间接地加热所述加压流到ITM入口温度；ITM，所述ITM构造成接收所述加热了的加压流并且产生氧气流和所述非扩散流，其中，所述非扩散流流到燃料气体燃烧器，所述氧气流流到所述第一换热器；燃料气体燃烧器，所述燃料气体燃烧器构造成接收所述非扩散流并且燃烧燃料气体连同所述非扩散流以产生加热了的非扩散流，第二换热器，所述第二换热器构造成从所述燃烧燃烧器接收所述加热了的非扩散流并且使用来自所述加热了的非扩散流的热量加热所述加压流的至少一部分，其中，所述加热了的非扩散流在所述间接加热期间进行冷却；管道，所述管道构造成从所述第二换热器接收所述冷却了的非扩散流并且把所述冷却了的非扩散流引入燃气轮机的燃料气体的至少一种和/或所述压缩机与所述膨胀机之间的位置；以及燃气轮机燃料气体燃烧器，所述燃气轮机燃料气体燃烧器燃烧与来自燃气轮机压缩机段的空气中的至少一部分非扩散流混合的燃料气体，其中，所述燃料气体与所述非扩散流的组合物的温度低于所述燃气轮机燃烧器的预定阈温，并且，所述加热了的非扩散流中的氧浓度使得在与燃料气体流混合时得到低于所述混合物的可燃下限的氧浓度。