一种将低浓煤层气利用中高温燃料电池发电的方法技术

本发明专利技术属于低浓度煤层气清洁高效利用技术领域，具体涉及一种利用高温燃料电池将低浓度煤层气发电的方法。针对现有低浓度煤层气利用内燃机发电，发电效率低，本发明专利技术通过搭建固定床催化装置；然后取一定量的催化剂置于反应器中间位置，并将反应器置于催化炉中，催化剂位于催化炉中间位置；再搭建中高温燃料电池发电装置；最后将固定床催化装置的气体出口和高温燃料电池发电装置的入口相连，将固定床反应装置中的催化剂原位还原；通过质量流量控制器控制反应气体的流量，设定低浓度煤层气的总流量，将原料气通入催化反应装置，将固定床催化装置的加热炉和高温燃料电池发电装置的加热炉升温，即可发电。

【技术实现步骤摘要】
一种将低浓煤层气利用中高温燃料电池发电的方法
本专利技术属于低浓度煤层气清洁高效利用
，具体涉及一种利用高温燃料电池将低浓度煤层气发电的方法。
技术介绍
低浓度煤层气是甲烷与空气的混合物，甲烷浓度随抽采方式和开采环境不同而变化。甲烷浓度在5-16％属于易爆范围，加压输送易发生爆炸，存在严重的安全隐患，这类低浓度煤层气只能就地转化。目前我国煤矿低浓度煤层气主要用于燃烧发电。甲烷的燃烧温度高达1600℃，高温燃烧易产生大量的氮氧化物等，造成PM2.5的频发。另外，国家煤矿安全管理部门规定煤层气电站建设的条件是煤层气抽放量100万立方米/年，煤层气浓度在6-25％之间。这对于地理位置分散、气量小的矿井无法利用煤层气发电，大多无效燃烧排放。目前30％以下低浓度煤层气发电主要采用内燃机发电，燃料从化学能到热能、机械能再到电能的转化受卡诺循环限制，发电效率低，约为27-40％。此外，由于受甲烷浓度波动的影响，还需要利用高、低浓度煤层气掺混技术。提浓也是低浓度煤层气的利用方式之一，但是低浓度煤层气中甲烷含量低，并含有大量氧气，如果直接将其提纯浓缩，在加本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种将低浓煤层气利用中高温燃料电池发电的方法，其特征在于：包括如下步骤：/n步骤1，搭建固定床催化装置；/n步骤2，取催化剂置于反应器中间位置，并将反应器置于催化炉中，催化剂位于催化炉中间位置；/n步骤3，搭建中高温燃料电池发电装置；/n步骤4，将固定床催化装置的气体出口和高温燃料电池发电装置的入口相连；/n步骤5，将固定床反应装置中的催化剂原位还原；通过质量流量控制器控制反应气体的流量，设定低浓度煤层气的总流量，将原料气通入催化反应装置，将固定床催化装置的加热炉和高温燃料电池发电装置的加热炉升温，即可发电。/n

【技术特征摘要】
1.一种将低浓煤层气利用中高温燃料电池发电的方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1，搭建固定床催化装置；
步骤2，取催化剂置于反应器中间位置，并将反应器置于催化炉中，催化剂位于催化炉中间位置；
步骤3，搭建中高温燃料电池发电装置；
步骤4，将固定床催化装置的气体出口和高温燃料电池发电装置的入口相连；
步骤5，将固定床反应装置中的催化剂原位还原；通过质量流量控制器控制反应气体的流量，设定低浓度煤层气的总流量，将原料气通入催化反应装置，将固定床催化装置的加热炉和高温燃料电池发电装置的加热炉升温，即可发电。


2.根据权利要求1所述的一种将低浓煤层气利用中高温燃料电池发电的方法，其特征在于：所述步骤1，搭建固定床催化装置包括加热炉，反应器，催化剂，热电偶和控温器。


3.根据权利要求1所述的一种将低浓煤层气利用中高温燃料电池发电的方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈绘丽，闫菁，
申请(专利权)人：山西大学，
类型：发明
国别省市：山西;14