本實(shí)用新型涉及垃圾熱解發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著我國(guó)城市化的迅猛發(fā)展，生活垃圾產(chǎn)量也在與日俱增，垃圾圍城的環(huán)境現(xiàn)狀日益嚴(yán)重，對(duì)人類的生存環(huán)境造成了惡劣影響。如何妥善處理生活垃圾成為了當(dāng)前人們關(guān)注的一個(gè)環(huán)境焦點(diǎn)問題。目前垃圾處理方法主要有焚燒、熱解、填埋和堆肥等。垃圾熱解可產(chǎn)生大量的熱解氣、熱解油等產(chǎn)品，環(huán)保性好，經(jīng)濟(jì)性高，具有很大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

垃圾熱解產(chǎn)生的主要成分包括氫氣、一氧化碳等小分子可燃?xì)怏w，具有很高的使用價(jià)值。將垃圾熱解氣燃燒發(fā)電雖然已取得一定成果，并且相比垃圾焚燒發(fā)電，污染物排放大幅降低，但是仍然有污染物的排放。由此，垃圾熱解產(chǎn)生的熱解氣發(fā)電系統(tǒng)有待改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于提出一種垃圾熱解發(fā)電系統(tǒng)，該系統(tǒng)將垃圾熱解氣中的氫氣分離提純后發(fā)電，發(fā)電過程幾乎不產(chǎn)生新的污染物，清潔環(huán)保，并且發(fā)電效率高，發(fā)電輸出穩(wěn)定。

需要說明的是，本實(shí)用新型是基于發(fā)明人的下列工作而完成的：

垃圾熱解產(chǎn)生的熱解氣的主要成分包括氫氣、一氧化碳等小分子可燃?xì)怏w，具有很高的使用價(jià)值?，F(xiàn)將垃圾熱解氣燃燒發(fā)電并已取得一定成果，并且相比垃圾焚燒發(fā)電，污染物排放大幅降低，但是仍然有污染物的排放。而氫能是公認(rèn)的清潔能源，它具有燃燒熱值高，其燃燒產(chǎn)物為水，不會(huì)帶來環(huán)境污染。發(fā)明人利用氫氣變壓吸附裝置將熱解氣進(jìn)行氫氣分離提純處理，再以氫氣為燃料利用氫燃料電池進(jìn)行發(fā)電，不僅發(fā)電啟動(dòng)速度快，輸出電能穩(wěn)定，環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，而且電化反應(yīng)唯一副產(chǎn)品為水，節(jié)能環(huán)保，避免了鉛、硫酸以及其他酸性污染物的排放。由此，利用該系統(tǒng)提取熱解氣中的氫氣，利用氫燃料電池發(fā)電具有十分優(yōu)越的環(huán)保優(yōu)勢(shì)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。

因而，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，本實(shí)用新型提供了一種垃圾熱解發(fā)電系統(tǒng)。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，該系統(tǒng)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；

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。

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的垃圾熱解發(fā)電系統(tǒng)，利用氫氣變壓吸附裝置將垃圾熱解裝置產(chǎn)生的熱解氣進(jìn)行氫氣分離提純處理，再以氫氣為燃料利用氫燃料電池進(jìn)行發(fā)電，不僅發(fā)電啟動(dòng)速度快，輸出電能穩(wěn)定，環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，而且電化反應(yīng)唯一副產(chǎn)品為水，節(jié)能環(huán)保，避免了鉛、硫酸以及其他酸性污染物的排放。由此，利用該系統(tǒng)提取熱解氣中的氫氣，利用氫燃料電池發(fā)電不僅具有十分優(yōu)越的環(huán)保優(yōu)勢(shì)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，而且將生活垃圾處理與氫氣生產(chǎn)聯(lián)系起來，實(shí)現(xiàn)了固廢處理與新能源開發(fā)利用的雙贏效果。

任選地，所述氫氣變壓吸附裝置包括：多個(gè)變壓吸附組件，所述多個(gè)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(gè)變壓吸附組件串聯(lián)連接。

任選地，所述多個(gè)變壓吸附組件為4-6個(gè)變壓吸附組件。

任選地，所述氫氣變壓吸附裝置的吸附壓力范圍為0.6-2.0MPa。

任選地，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；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。

任選地，所述熱解油氣冷卻器包括循環(huán)冷卻水泵。

任選地，其特征在于，該系統(tǒng)進(jìn)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。

本實(shí)用新型的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實(shí)用新型的實(shí)踐了解到。

附圖說明

本實(shí)用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1顯示了根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的垃圾熱解發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2顯示了根據(jù)本實(shí)用新型又一個(gè)實(shí)施例的垃圾熱解發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3顯示了根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的利用垃圾熱解發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)電的方法流程示意圖；

圖4顯示了根據(jù)本實(shí)用新型又一個(gè)實(shí)施例的利用垃圾熱解發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)電的方法流程示意圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。

在本實(shí)用新型的描述中，術(shù)語“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型而不是要求本實(shí)用新型必須以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。

需要說明的是，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型的描述中，除非另有說明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，本實(shí)用新型提供了一種垃圾熱解發(fā)電系統(tǒng)。參考圖1，根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，對(duì)垃圾熱解發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行解釋說明，該系統(tǒng)包括：垃圾熱解裝置100、熱解油氣凈化裝置200、氫氣變壓吸附裝置300和氫燃料電池發(fā)電裝置400。下面逐一對(duì)各裝置進(jìn)行解釋說明：

垃圾熱解裝置100：根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，該垃圾熱解裝置100具有垃圾入口、燃料入口、熱解碳出口和熱解油氣出口，將垃圾進(jìn)行熱解處理，得到熱解碳和熱解油氣。由此，利用生活垃圾制備熱解氣，原料來源廣，生產(chǎn)成本低，具有較高的經(jīng)濟(jì)性。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，該垃圾熱解裝置100為熱解爐。由此，熱解爐具有連續(xù)進(jìn)出料功能，熱解效率高。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，熱解氣的成份(V％)可以如下表所示：

熱解油氣凈化裝置200：根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，該熱解油氣凈化裝置200包括：熱解油氣冷卻器210、焦油捕集器220和活性炭吸附塔，其中，熱解油氣冷卻器210具有熱解油氣入口、油水混合物出口和冷卻的熱解氣出口，熱解油氣入口與熱解油氣出口，將熱解油氣進(jìn)行冷卻處理，得到冷卻的熱解氣和油水混合物；焦油捕集器220具有冷卻的熱解氣入口、焦油出口和熱解氣出口，冷卻的熱解油氣入口與所述冷卻的熱解油氣出口相連，將冷卻的熱解氣進(jìn)行油氣分離處理，得到焦油和熱解氣；活性炭吸附塔230具有熱解氣入口和凈化后的熱解氣出口，熱解氣入口與熱解氣出口相連，活性炭吸附塔內(nèi)填裝活性炭吸附劑，可將熱解氣中的H₂S、粉塵等雜質(zhì)脫除，將熱解氣進(jìn)行除雜，得到凈化后的熱解氣。由此，油氣分離效果好，并有效去除熱解油氣中的灰塵和硫化氫等雜質(zhì)，防止灰塵堵塞裝置，并且后續(xù)得到的氫氣的純度更高。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，熱解油氣冷卻器210包括循環(huán)冷卻水泵。由此，利用循環(huán)冷卻水進(jìn)行冷卻處理，冷卻效果好，效率高、成本低。

氫氣變壓吸附裝置300：根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，該氫氣變壓吸附裝置300具有凈化后的熱解氣入口、氫氣出口和尾氣出口，其中，凈化后的熱解氣入口與凈化后的熱解氣出口相連，該氫氣變壓吸附裝置300利用吸附劑在不同分壓下對(duì)吸附質(zhì)有不同的吸附容量，并且在一定的吸附壓力下，對(duì)被分離的氣體混合物的各組份有選擇吸附的特性從凈化后的熱解氣中分離提純氫氣，得到氫氣和尾氣。由此，用氫氣變壓吸附裝置將垃圾熱解氣中的氫氣進(jìn)行分離提純，實(shí)現(xiàn)了熱解氣的多途徑利用，并提供了一種新的氫氣生產(chǎn)系統(tǒng)，為氫氣的廣泛應(yīng)用提供了技術(shù)支持。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，氫氣變壓吸附裝置300包括：多個(gè)變壓吸附組件，該多個(gè)變壓吸附組件設(shè)置在氫氣變壓吸附裝置300內(nèi)，且該多個(gè)變壓吸附組件串聯(lián)連接。由此，氫氣的分離提純效果好。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，該多個(gè)變壓吸附組件為4-6個(gè)變壓吸附組件。由此，氫氣提純的效率高，效果好，氫氣的回收率達(dá)95％以上。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，該氫氣變壓吸附裝置300的吸附壓力范圍為0.6-2.0MPa。由此，對(duì)氫氣的選擇吸附效果好，氫氣的純度高。

參考圖2，根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，該系統(tǒng)進(jìn)一步包括：尾氣返回管路600，該尾氣返回管路600分別與氫氣分離提純裝置200的尾氣出口和垃圾熱解裝置100的燃料入口相連，由于尾氣中含有大量的可燃?xì)?，將尾氣返回垃圾熱解裝置100，為垃圾熱解提供燃料，減少了系統(tǒng)對(duì)外部燃料的依賴，并實(shí)現(xiàn)了資源的綜合合理利用。

參考圖2，根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，該系統(tǒng)進(jìn)一步包括：氫氣儲(chǔ)存裝置500，該氫氣儲(chǔ)存裝置與氫氣出口和氫氣入口相連，用于將氫氣進(jìn)行儲(chǔ)存并穩(wěn)定輸送給氫燃料電池發(fā)電裝置400。

氫燃料電池發(fā)電裝置400：根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，該氫燃料電池發(fā)電裝置400具有氫氣入口、氧氣入口、排水口和電輸出端，其中，氫氣入口與氫氣出口相連，利用氫氣與氧氣反應(yīng)進(jìn)行發(fā)電。由此，不僅發(fā)電啟動(dòng)速度快，輸出電能穩(wěn)定，環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，而且電化反應(yīng)唯一副產(chǎn)品為水，節(jié)能環(huán)保，避免了鉛、硫酸以及其他酸性污染物的排放。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，該氫燃料電池發(fā)電裝置400包括：燃料電池堆、水熱控制器和電子控制裝置，其中，燃料電池堆具有氫氣入口、氧氣入口、水出口和電輸出端，燃料電池堆接收供應(yīng)的氫氣和氧化劑，輸出穩(wěn)定的直流電；水熱控制器具有水入口和排水口，水入口與水出口相連，該水熱控制器通過將燃料電池堆發(fā)電過程中產(chǎn)生的水和熱不斷地排出裝置，從而保證裝置正常工作的溫度和濕度；電子控制裝置與燃料電池堆和水熱控制器相連，用于監(jiān)測(cè)裝置中各部件的工作狀態(tài)，并根據(jù)當(dāng)前的工作狀態(tài)進(jìn)行相應(yīng)的控制，使得裝置的每個(gè)部件相互配合，共同完成裝置的功能，并同時(shí)具有保護(hù)和告警功能，保證裝置安全穩(wěn)定地運(yùn)行。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，氫燃料電池發(fā)電裝置400的發(fā)電功率為3MW，發(fā)電效率達(dá)70％。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，氫燃料電池發(fā)電裝置400進(jìn)一步包括水冷卻機(jī)410，該水冷卻機(jī)410用于將發(fā)電過程中產(chǎn)生的高溫水進(jìn)行冷卻，冷卻出水溫度至20℃以下，冷卻后的水返回燃料電池堆，對(duì)其進(jìn)行冷卻降溫，控制發(fā)電機(jī)組溫度保持在300℃以下的中低溫狀態(tài)。

參考圖2，根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，該系統(tǒng)進(jìn)一步包括：空氣凈化器700，該空氣凈化器700與氫燃料電池發(fā)電裝置400的氧氣入口相連，用于對(duì)空氣進(jìn)行除塵、干燥和脫CO₂處理，得到凈化后的空氣用于發(fā)電。由此，防止灰塵堵塞裝置，并提高發(fā)電效率。

為了便于理解前述的垃圾熱解發(fā)電系統(tǒng)，在此提供一種利用前述的垃圾熱解發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)電的方法。參考圖3，根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，對(duì)利用前述的垃圾熱解發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)電的方法進(jìn)行解釋說明，該方法包括：

S100熱解處理

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，將垃圾輸送至垃圾熱解裝置進(jìn)行熱解處理，得到熱解碳和熱解油氣。由此，利用生活垃圾制備熱解氣，原料來源廣，生產(chǎn)成本低，具有較高的經(jīng)濟(jì)性。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，該熱解處理的溫度為700-900攝氏度，時(shí)間為1.5-2.5小時(shí)。由此，熱解處理的效率高，能耗少。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，熱解氣的成份(V％)可以如下表所示：

S200冷卻處理

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，將熱解油氣輸送至熱解油氣冷卻器進(jìn)行冷卻處理，得到冷卻的熱解氣和油水混合物。由此，對(duì)熱解油氣中的焦油和熱解氣進(jìn)行初步分離。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，熱解油氣冷卻器包括循環(huán)冷卻水泵。由此，冷卻效果好，效率高、成本低。

S300油氣分離處理

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，將冷卻的熱解氣輸送至焦油捕集器進(jìn)行油氣分離處理，得到焦油和熱解氣。由此，對(duì)熱解油氣中的焦油和熱解氣進(jìn)行深度分離。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，該冷卻的熱解氣在焦油捕集器中的流速為1.0m/s，有效捕集時(shí)間為3s。由此，焦油的捕集效率高，效果好，焦油的捕集效率可達(dá)99％。

S400凈化處理

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，將熱解氣輸送至活性炭吸附塔進(jìn)行凈化處理，得到凈化后的熱解氣。由此，有效去除熱解油氣中的灰塵和硫化氫等雜質(zhì)，防止灰塵堵塞裝置，并且后續(xù)得到的氫氣的純度更高。

S500氫氣分離提純處理

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，將凈化后的熱解氣輸送至氫氣變壓吸附裝置進(jìn)行氫氣分離提純處理，得到氫氣和尾氣。氫氣變壓吸附裝置利用吸附劑在不同分壓下對(duì)吸附質(zhì)有不同的吸附容量，并且在一定的吸附壓力下，對(duì)被分離的氣體混合物的各組份有選擇吸附的特性從凈化后的熱解氣中分離提純氫氣，得到氫氣和尾氣。由此，用氫氣變壓吸附裝置將垃圾熱解氣中的氫氣進(jìn)行分離提純，實(shí)現(xiàn)了熱解氣的多途徑利用，并提供了一種新的氫氣生產(chǎn)系統(tǒng)，為氫氣的廣泛應(yīng)用提供了技術(shù)支持。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，氫氣變壓吸附裝置包括：多個(gè)變壓吸附組件，該多個(gè)變壓吸附組件設(shè)置在氫氣變壓吸附裝置內(nèi)，且該多個(gè)變壓吸附組件串聯(lián)連接。由此，氫氣的分離提純效果好。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，該多個(gè)變壓吸附組件為4-6個(gè)變壓吸附組件。由此，氫氣提純的效率高，效果好，氫氣回收率達(dá)90％以上，氫氣的純度達(dá)95％以上。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，該氫氣變壓吸附裝置的吸附壓力范圍為0.6-2.0MPa。由此，對(duì)氫氣的選擇吸附效果好，氫氣的純度高。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，利用氫氣儲(chǔ)存裝置將氫氣進(jìn)行儲(chǔ)存并穩(wěn)定輸送給氫燃料電池發(fā)電裝置。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，由于尾氣中含有大量的可燃?xì)?，利用尾氣返回管路將尾氣返回垃圾熱解裝置，為垃圾熱解提供燃料，減少了系統(tǒng)對(duì)外部燃料的依賴，并實(shí)現(xiàn)了資源的綜合合理利用。

S600發(fā)電

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，將氫氣輸送至氫燃料電池發(fā)電裝置與氧氣反應(yīng)進(jìn)行發(fā)電。由此，不僅發(fā)電啟動(dòng)速度快，輸出電能穩(wěn)定，環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，而且電化反應(yīng)唯一副產(chǎn)品為水，節(jié)能環(huán)保，避免了鉛、硫酸以及其他酸性污染物的排放。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，該氫燃料電池發(fā)電裝置包括：燃料電池堆、水熱控制器和電子控制裝置，其中，燃料電池堆具有氫氣入口、氧氣入口、水出口和電輸出端，燃料電池電堆接收供應(yīng)的氫氣和氧化劑，輸出穩(wěn)定的直流電；水熱控制器具有水入口和排水口，水入口與水出口相連，該水熱控制器通過將燃料電池堆發(fā)電過程中產(chǎn)生的水和熱不斷地排出裝置，從而保證裝置正常工作的溫度和濕度；電子控制裝置與燃料電池堆和水熱控制器相連，用于監(jiān)測(cè)裝置中各部件的工作狀態(tài)，并根據(jù)當(dāng)前的工作狀態(tài)進(jìn)行相應(yīng)的控制，使得裝置的每個(gè)部件相互配合，共同完成裝置的功能，并同時(shí)具有保護(hù)和告警功能，保證裝置安全穩(wěn)定地運(yùn)行。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，氫燃料電池發(fā)電裝置400進(jìn)一步包括水冷卻機(jī)410，該水冷卻機(jī)410用于將發(fā)電過程中產(chǎn)生的高溫水進(jìn)行冷卻，冷卻出水溫度至20℃以下，冷卻后的水返回燃料電池堆，對(duì)其進(jìn)行冷卻降溫，控制發(fā)電機(jī)組溫度保持在300℃以下的中低溫狀態(tài)。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，氫燃料電池發(fā)電裝置的發(fā)電功率為3MW，發(fā)電效率達(dá)70％。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，該方法進(jìn)一步包括：空氣凈化器700，對(duì)空氣進(jìn)行除塵、干燥和脫CO₂等凈化處理，得到凈化后的空氣用于發(fā)電。由此，防止灰塵堵塞裝置，并提高發(fā)電效率。

下面參考具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行說明，需要說明的是，這些實(shí)施例僅僅是說明性的，而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。

實(shí)施例1

利用本實(shí)用新型實(shí)施例的垃圾熱解發(fā)電系統(tǒng)，以生活垃圾為原料進(jìn)行發(fā)電，具體方法如圖4所示，流程如下：

(1)采用連續(xù)式垃圾熱解爐處理生活垃圾，其熱解溫度為800℃，熱解時(shí)間為2h，熱解氣產(chǎn)量為4.4×10³Nm³/h。

(2)熱解爐產(chǎn)生的熱解氣通過短程管路進(jìn)入熱解氣冷卻塔急速降溫，得到高溫油水混合物和冷卻的熱解氣，該冷卻塔配套循環(huán)冷卻水泵，循環(huán)冷卻水量為800m³/h，熱解氣溫度降至80℃以下。循環(huán)冷卻水泵將20℃的低溫冷卻水輸送至熱解氣冷卻塔后，產(chǎn)生的高溫油水混合物從熱解氣冷卻塔流出，進(jìn)入油水分離器中另行處理。

(3)將冷卻后的熱解氣輸送至焦油捕集器進(jìn)一步處理。焦油捕集器采用電捕焦法，將熱解氣中焦油分離處理，得到分離后的熱解氣，捕集出的焦油通過管路進(jìn)入焦油儲(chǔ)罐，焦油捕集器中熱解氣流速為1.0m/s，有效捕集時(shí)間為3s，效率達(dá)99％。

(4)分離后的熱解氣進(jìn)入活性炭吸附塔進(jìn)一步處理?；钚蕴课剿?nèi)填裝活性炭吸附劑，可將熱解氣中的苯、H₂S、粉塵等氣體脫除，得到凈化后的熱解氣。

(5)凈化后的熱解氣進(jìn)入氫氣變壓吸附塔，氫氣變壓吸附塔利用吸附劑在不同分壓下對(duì)吸附質(zhì)有不同的吸附容量，并且在一定的吸附壓力下，對(duì)被分離的氣體混合物的各組份有選擇吸附的特性來提純氫氣。變壓吸附塔內(nèi)由4個(gè)吸附器串聯(lián)組成，吸附壓力范圍為1～3MPa，吸附劑采用活性炭，氫氣回收率在95％以上。提純后的氫氣進(jìn)入氫氣高壓儲(chǔ)罐儲(chǔ)存，剩余的熱解氣回用于垃圾熱解爐作為補(bǔ)充燃料使用。

(6)空氣凈化器具有空氣除塵、干燥、脫CO₂的功能，凈化后的空氣輸送至氫燃料電池電堆。

(7)氫燃料電池發(fā)電機(jī)組由燃料電池電堆、水熱控制單元和電控單元組成，另外配套水冷卻機(jī)。發(fā)電機(jī)組的發(fā)電功率為3MW，發(fā)電效率達(dá)70％。氫氣儲(chǔ)罐將氫氣輸送至燃料電池電堆，在此與來自空氣凈化器供應(yīng)的空氣中的氧氣反應(yīng)，輸出直流電并產(chǎn)熱產(chǎn)水；水熱控制單元通過將氫燃料電池發(fā)電過程中產(chǎn)生的水和熱不斷地排出系統(tǒng)，從而保證系統(tǒng)正常工作的溫度和濕度；電控單元用來監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中各單元的工作狀態(tài)，并根據(jù)當(dāng)前的工作狀態(tài)進(jìn)行相應(yīng)的控制，使得系統(tǒng)的每個(gè)單元相互配合，共同完成系統(tǒng)的功能，并同時(shí)具有保護(hù)和告警功能。發(fā)電機(jī)組產(chǎn)水的高溫水從出水口流出進(jìn)入冷卻機(jī)冷卻，冷卻出水溫度至20℃以下，冷卻后的水返回燃料電池電堆，對(duì)其進(jìn)行冷卻降溫，控制發(fā)電機(jī)組溫度保持在300℃以下的中低溫狀態(tài)。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

盡管已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解：在不脫離本實(shí)用新型的原理和宗旨的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本實(shí)用新型的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。