[發(fā)明專利]垃圾熱解發(fā)電系統(tǒng)及其應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611124417.4
• 申請日: 2016-12-08
• 公開（公告）號: CN106602118A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔡先明;肖磊;張安強;賈懿曼;任浩華;吳道洪
• 申請（專利權(quán)）人: 北京神霧環(huán)境能源科技集團股份有限公司
• 主分類號: H01M8/22
• 分類號: H01M8/22;H01M8/0606;C10B53/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11201
• 代理人: 趙天月

1.一種垃圾熱解發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，包括：

垃圾熱解裝置，所述垃圾熱解裝置具有垃圾入口、燃料入口、熱解碳出口和熱解油氣出口；

熱解油氣凈化裝置，所述熱解油氣凈化裝置包括：

熱解油氣冷卻器，所述熱解油氣冷卻器具有熱解油氣入口、油水混合物出口和冷卻的熱解氣出口，所述熱解油氣入口與所述熱解油氣出口相連；

焦油捕集器，所述焦油捕集器具有冷卻的熱解氣入口、焦油出口和熱解氣出口，所述冷卻的熱解油氣入口與所述冷卻的熱解油氣出口相連；

活性炭吸附塔，所述活性炭吸附塔具有熱解氣入口和凈化后的熱解氣出口，所述熱解氣入口與所述熱解氣出口相連；

氫氣變壓吸附裝置，所述氫氣變壓吸附具有凈化后的熱解氣入口、氫氣出口和尾氣出口，所述凈化后的熱解氣入口與所述凈化后的熱解氣出口相連；以及

氫燃料電池發(fā)電裝置，所述氫燃料電池發(fā)電裝置具有氫氣入口、氧氣入口、排水口和電輸出端，所述氫氣入口與所述氫氣出口相連。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述氫氣變壓吸附裝置包括：

多個變壓吸附組件，所述多個變壓吸附組件設(shè)置在所述氫氣變壓吸附裝置內(nèi)，且所述多個變壓吸附組件串聯(lián)連接，

任選地，所述多個變壓吸附組件為4-6個變壓吸附組件。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述氫氣變壓吸附裝置的吸附壓力范圍為0.6-2.0MPa。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述氫燃料電池發(fā)電裝置包括：

燃料電池堆，所述燃料電池堆具有氫氣入口、氧氣入口、水出口和電輸出端；

水熱控制器，所述水熱控制器具有水入口和排水口，所述水入口與所述水出口相連；以及

電子控制裝置，所述電子控制裝置與所述燃料電池堆和所述水熱控制器相連。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述熱解油氣冷卻器包括循環(huán)冷卻水泵。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，進一步包括：

尾氣返回管路，所述尾氣返回管路分別與所述氫氣分離提純裝置的尾氣出口和所述熱解裝置的燃料入口相連。

7.一種利用權(quán)利要求1-6任一項所述的垃圾熱解發(fā)電系統(tǒng)進行發(fā)電的方法，其特征在于，包括：

將垃圾輸送至垃圾熱解裝置進行熱解處理，以便得到熱解碳和熱解油氣；

將所述熱解油氣輸送至熱解油氣冷卻器進行冷卻處理，以便得到冷卻的熱解氣和油水混合物；

將所述冷卻的熱解氣輸送至焦油捕集器進行油氣分離處理，以便得到焦油和熱解氣；

將所述熱解氣輸送至活性炭吸附塔進行凈化處理，以便得到凈化后的熱解氣；

將凈化后的熱解氣輸送至氫氣變壓吸附裝置進行氫氣分離提純處理，以便得到氫氣和尾氣；以及

將所述氫氣輸送至氫燃料電池發(fā)電裝置與氧氣反應(yīng)進行發(fā)電。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述氫氣變壓吸附裝置的吸附壓力范圍為0.6-2.0MPa。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述熱解處理的溫度為700-900攝氏度，時間為1.5-2.5小時。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述冷卻的熱解氣在所述焦油捕集器中的流速為1.0m/s。