[实用新型]一种基于燃料电池联合发电的垃圾处理系统

说明书

本实用新型公开了一种基于燃料电池联合发电的垃圾处理系统，包括垃圾气化子系统和燃料电池联合发电子系统，垃圾气化子系统包括垃圾气化炉、净化系统和废热锅炉，燃料电池联合发电子系统包括预热器、空气压缩机、空气预热器、燃料电池、逆变器、燃烧室、余热锅炉和热力发电系统，垃圾气化子系统将垃圾进行气化，实现垃圾的减量化，燃料电池联合发电子系统将垃圾气化气中可燃气体的化学能中的吉布斯自由能部分转换成电能，未反应的可燃气体燃烧后通过热力发电系统进行发电，尾气用于预热垃圾气化气和空气，该系统可以实现对垃圾的高效利用。

技术领域

本实用新型涉及城市生活垃圾处理技术领域，特别涉及一种基于燃料电池联合发电的垃圾处理系统。

背景技术

随着我国社会经济的快速发展，城市化进程加快和人民生活水平的提高，城市生活过程中产生的垃圾也迅速增加，城市生活垃圾处理引起社会各界广泛关注。目前城市生活垃圾的处理方法主要有堆肥、填埋和焚烧三种。其中，填埋会产生沼气和垃圾渗滤液等，其中的有害成分对大气、土壤、地表水体和地下水造成严重污染，破坏生态环境甚至危害人体健康。垃圾焚烧技术对垃圾进行焚烧处理减容，存在利用效率低，环境污染较严重等问题。

固体氧化物燃料电池，对燃料的适应性强，能在多种燃料包括碳基燃料的情况下运行，能提供高品质余热，实现热电联产，燃料利用率高，能量利用率高达80％左右。

在已经公开的文献中，CN21685639U、CN110423679A和CN110029044A介绍了厨余垃圾发酵后产生的气体用于燃料电池发电技术，CN106602118A介绍了垃圾热解气体用于燃料电池发电技术，目前尚未有将垃圾气化后，将垃圾气化气用燃料电池发电的报道。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种基于燃料电池联合发电的垃圾处理系统，该系统及方法能实现垃圾的减量无害处理。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种基于燃料电池联合发电的垃圾处理系统，包括垃圾气化子系统和燃料电池联合发电子系统；

所述的垃圾气化子系统包括垃圾气化炉1、净化系统2和废热锅炉11，所述的垃圾气化炉1的气体出口与净化系统2的入口相连通，所述的废热锅炉11的冷侧出口与垃圾气化炉1的气体入口相连通；

所述的燃料电池联合发电子系统包括预热器3，所述的预热器3冷侧出口与燃料电池6的阳极入口相连通，燃料电池6的阳极出口与燃烧室7相连通，空气压缩机4的出口与空气预热器5的冷侧入口相连通，空气预热器5的冷侧出口与燃料电池6的阴极入口相连通进入，燃料电池6的阴极出口与燃烧室8相连通，所述的燃料电池6的阳极出口与燃烧室8相连通，燃烧室8的出口与余热锅炉9热侧入口相连通，余热锅炉9热侧出口与废热锅炉11的热侧入口相连通，废热锅炉11的热侧出口与预热器3的热侧入口相连通，预热器3的热侧出口与空气预热器5的热侧入口相连通，燃料电池4的阳极电极和阴极电极与逆变器5相连通，所述的余热锅炉9的冷侧出口与热力发电系统10的入口相连通，热力发电系统10的出口与余热锅炉9的冷侧入口相连通；

所述的净化系统2的出口连接在预热器3上。

所述的预热器3冷侧出口与燃烧室6的入口相连通。

所述的空气预热器5冷侧出口与垃圾气化炉1的气体入口相连通。

所述的进入燃料电池6阴极的空气相对于进入燃料电池6阳极的垃圾气化气是过量的。

所述的余热锅炉9为立式余热锅炉。

所述的废热锅炉11为卧式废热锅炉。

所述的预热器3为板式换热器或管壳式换热器。

所述的空气压缩机4为多级离心或轴流式压缩机。