一种联合循环发电系统的能量利用装置，它主要由空分装置、燃气轮机组及蒸汽轮机组组成，根据燃气轮机组的压气机出口气体温度和压力，及空分装置所需空气的压力来设计能量回收透平装置，该能量回收透平装置的进口与燃气轮机组压气机排气口通过管道连结；根据能量回收透平装置出口空气温度和空分装置中氮压机出口的氮气温度设计热交换器，该热交换器的空气入口与能量回收透平装置出口通过管道连接，空气出口与空分装置压缩空气入口通过管道连接；所述的能量回收透平装置与氮压机共轴连接；所述的能量回收透平装置与氮压机的叶轮装在同一根转子上，并将整个转子和叶轮封装在同一机体内，它具有结构布置较为合理，制备工艺流程简单，能量回收及节能效果明显等特点。