一种生活垃圾气化并联固体氧化物燃料电池发电系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种生活垃圾气化并联固体氧化物燃料电池发电系统，通过干燥装置依次对生活垃圾进行加压脱水和烘干，制得了含水量低、密度高的垃圾衍生燃料，有利于生活垃圾的长期存储和提高垃圾的热值；垃圾衍生燃料热值提高，有利于气化温度提高，进一步提高了气化效率、垃圾处理效率和合成气热值，最终提高了整个系统的发电效率；固体氧化物燃料电池中未反应合成气进入燃烧室燃烧，生成的高温烟气与由换热器的进气端进入换热器的低温气体换热，换热得到的高温气体进入烘干单元用于垃圾衍生燃料的制备，实现了系统热量的有效利用，提高了热回收效率，提高系统的经济效益。

A solid oxide fuel cell power generation system with gasification of domestic waste

【技术实现步骤摘要】
一种生活垃圾气化并联固体氧化物燃料电池发电系统
本技术涉及生活垃圾发电领域，具体涉及一种生活垃圾气化并联固体氧化物燃料电池发电系统。
技术介绍
随着我国社会经济的快速发展、城市化进程的加快以及人民生活水平的迅速提高，城市生产与生活过程中产生的垃圾废物也随之迅速增加，生活垃圾占用土地，污染环境的状况以及对人们健康的影响也越加明显。焚烧法是生活垃圾减量的主要方式，通过将垃圾置于高温炉中，使可燃成分充分氧化达到垃圾减量的目的，产生的热量可用于发电和供暖。在工业发达国家城市垃圾中可燃物较多，发热量高，焚烧法得到广泛应用。然而，我国生活垃圾的分类、回收和处理能力与水平发展相对滞后，生活垃圾处理技术非常薄弱，导致我国可燃物生活垃圾的存储量小，从而使焚烧法获得的发热量低，垃圾处理效率也不高；同时焚烧法的运行成本和建设成本较高，而我国垃圾焚烧发电项目的发电效率不足，热回收效率低，导致焚烧法的经济成本很高。
技术实现思路
因此，本技术要解决的技术问题在于克服现有生活垃圾处理方式的垃圾处理效率低、发电效率低、热回收效率低的缺陷，从而提供一种生活垃圾气化并联固体氧化物燃料电池发电系统。本技术提供一种生活垃圾气化并联固体氧化物燃料电池发电系统，包括依次连通设置的生活垃圾气化系统、固体氧化物燃料电池发电系统、余热回收系统，还包括制氧单元；所述生活垃圾气化系统包括干燥装置、气化单元和合成气净化单元，所述干燥装置包括脱水单元与烘干单元，所述脱水单元、烘干单元、气化单元和合成气净化单元依次连通，所述气化单元还设置有第一进气口，所述第一进气口与制氧单元连通；所述合成气净化单元的净气口与固体氧化物燃料电池发电系统连通，且所述制氧单元与固体氧化物燃料电池发电系统连通；所述余热回收系统包括燃烧室和换热器，所述固体氧化物燃料电池发电系统、燃烧室、换热器与烘干单元依次连通。进一步地，所述固体氧化物燃料电池发电系统包括若干组并联设置的固体氧化物燃料电池，所述固体氧化物燃料电池分别设置有第二进气口、第三进气口和出气口，所述合成气净化单元通过第二进气口与所述固体氧化物燃料电池连通，所述制氧单元通过第三进气口与所述固体氧化物燃料电池连通，所述固体氧化物燃料电池通过出气口与燃烧室连通。进一步地，所述合成气净化单元包括第一除尘单元、换热装置、第二除尘单元，所述气化单元、第一除尘单元、换热装置、第二除尘单元与所述第二进气口依次连通。进一步地，所述换热器为板式换热器或管壳式换热器。进一步地，所述换热器为管壳式换热器时，所述管壳式换热器包括壳体及设置于其内的换热管，所述换热管的一端与所述燃烧室连通，相对端外接引风机，所述壳体具有相对设置的进气端和出气端，所述出气端与所述烘干单元连通。进一步地，所述烘干单元为串联连接的若干台滚筒式烘干机。进一步地，所述第一除尘单元包括第一除尘器、脱酸装置、第二除尘器，所述第二除尘单元包括吸附装置和第三除尘器，所述气化单元、第一除尘器、脱酸装置、第二除尘器、换热装置、吸附装置、第三除尘器与所述第二进气口依次连通。进一步地，所述脱水单元设置有进料口；所述烘干单元设置有排气孔，所述排气孔与引风机连通。进一步地，所述气化单元底部设置有第一排渣口；所述合成气净化单元底部设置有第二排渣口。进一步地，所述第一除尘器为隔板式除尘器；所述脱酸装置为干式脱酸装置；所述第二除尘器为高温旋风除尘器；所述换热装置为余热锅炉；所述吸附装置为活性炭吸附装置；所述第三除尘器为布袋除尘器。本技术技术方案，具有如下优点：1.本技术提供的生活垃圾气化并联固体氧化物燃料电池发电系统，通过所述干燥装置依次对生活垃圾进行加压脱水和烘干，制得了含水量低、密度高的垃圾衍生燃料；来自所述干燥装置的垃圾衍生燃料与来自制氧单元的氧化剂于所述气化单元内反应生成合成气，并于合成气净化单元内进行降温除尘；来自所述合成气净化单元的合成气与来自制氧单元的氧化剂于所述固体氧化物燃料电池发电系统内进行发电；来自所述固体氧化物燃料电池发电系统的未反应合成气进入燃烧室燃烧，生成的高温烟气与由换热器的进气端进入所述换热器的低温气体换热，换热得到的高温气体由换热器的出气端进入烘干单元用于垃圾衍生燃料的制备，实现了系统热量的有效利用，提高了热回收效率，提高系统的经济效益。含水量低、密度高的垃圾衍生燃料，有利于生活垃圾的长期存储和提高垃圾的热值，当生活垃圾较多时可以将多余的生活垃圾进行加压脱水和烘干，以备生活垃圾不足时使用，从而可以缓解因生活垃圾储量小带来的发热量低，垃圾处理效率低的问题；垃圾衍生燃料热值提高，有利于气化温度提高，进一步提高了气化效率、垃圾处理效率和合成气热值，同时固体氧化物燃料电池发电系统具有发电效率高的优点，最终提高了所述固体氧化物燃料电池发电系统整体的发电效率。2.本技术提供的固体氧化物燃料电池发电系统包括若干组并联设置的固体氧化物燃料电池，合成气和氧化剂分别进入各个固体氧化物燃料电池同时进行发电，继而提高了系统的发电效率。3.本技术提供的合成气净化单元包括第一除尘单元、换热装置、第二除尘单元，生成的合成气经过第一除尘单元进行粗除尘后，进入换热装置降温，继而进入第二除尘单元进行精除尘，从而降低了烟气中灰分、焦炭和焦油对换热装置的腐蚀，并提高了合成气净化单元的净化效果，从而有利于固体氧化物燃料电池发电系统工作的正常进行。附图说明为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术的生活垃圾气化并联固体氧化物燃料电池发电系统的结构示意图；附图标记说明：1-脱水单元；1-1-进料口；2-烘干单元；2-1-排气孔；3-制氧单元；4-气化单元；4-1-第一排渣口；5-合成气净化单元；5-1-第二排渣口；5-2-净气口；6-固体氧化物燃料电池发电系统；6-1-固体氧化物燃料电池；6-2-第二进气口；6-3-第三进气口；6-4-出气口；7-余热回收系统；7-1-进气端；7-2-出气端。具体实施方式下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。在本技术的描述中，需要说明的是，术语“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生活垃圾气化并联固体氧化物燃料电池发电系统，其特征在于，包括依次连通设置的生活垃圾气化系统、固体氧化物燃料电池发电系统、余热回收系统，还包括制氧单元；/n所述生活垃圾气化系统包括干燥装置、气化单元和合成气净化单元，所述干燥装置包括脱水单元与烘干单元，所述脱水单元、烘干单元、气化单元和合成气净化单元依次连通，所述气化单元还设置有第一进气口，所述第一进气口与制氧单元连通；/n所述合成气净化单元的净气口与固体氧化物燃料电池发电系统连通，且所述制氧单元与固体氧化物燃料电池发电系统连通；/n所述余热回收系统包括燃烧室和换热器，所述固体氧化物燃料电池发电系统、燃烧室、换热器与烘干单元依次连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种生活垃圾气化并联固体氧化物燃料电池发电系统，其特征在于，包括依次连通设置的生活垃圾气化系统、固体氧化物燃料电池发电系统、余热回收系统，还包括制氧单元；
所述生活垃圾气化系统包括干燥装置、气化单元和合成气净化单元，所述干燥装置包括脱水单元与烘干单元，所述脱水单元、烘干单元、气化单元和合成气净化单元依次连通，所述气化单元还设置有第一进气口，所述第一进气口与制氧单元连通；
所述合成气净化单元的净气口与固体氧化物燃料电池发电系统连通，且所述制氧单元与固体氧化物燃料电池发电系统连通；
所述余热回收系统包括燃烧室和换热器，所述固体氧化物燃料电池发电系统、燃烧室、换热器与烘干单元依次连通。


2.根据权利要求1所述的生活垃圾气化并联固体氧化物燃料电池发电系统，其特征在于，所述固体氧化物燃料电池发电系统包括若干组并联设置的固体氧化物燃料电池，所述固体氧化物燃料电池分别设置有第二进气口、第三进气口和出气口，所述合成气净化单元通过第二进气口与所述固体氧化物燃料电池连通，所述制氧单元通过第三进气口与所述固体氧化物燃料电池连通，所述固体氧化物燃料电池通过出气口与燃烧室连通。


3.根据权利要求2所述的生活垃圾气化并联固体氧化物燃料电池发电系统，其特征在于，所述合成气净化单元包括第一除尘单元、换热装置、第二除尘单元，所述气化单元、第一除尘单元、换热装置、第二除尘单元与所述第二进气口依次连通。


4.根据权利要求1所述的生活垃圾气化并联固体氧化物燃料电池发电系统，其特征在于，所述换热器为板式换热器或管壳式换热器。


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【专利技术属性】
技术研发人员：崔发生，蒋峰，刘钟毓，赵健，
申请(专利权)人：中国华电科工集团有限公司，华电中光新能源技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11