[发明专利]一种基于燃料电池联合发电的垃圾处理系统及方法

权利要求书

1.一种基于燃料电池联合发电的垃圾处理系统，其特征在于，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(7)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。

2.根据权利要求1所述的一种基于燃料电池联合发电的垃圾处理系统，其特征在于，所述的预热器(3)冷侧出口与燃烧室(6)的入口相连通。

3.根据权利要求1所述的一种基于燃料电池联合发电的垃圾处理系统，其特征在于，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。

4.根据权利要求1所述的一种基于燃料电池联合发电的垃圾处理系统，其特征在于，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。

5.一种基于燃料电池联合发电的垃圾处理方法，其特征在于，包括以下步骤；

给水经过废热锅炉(11)后生成蒸汽进入垃圾气化炉(1)，空气经过空气压缩机(4)加压后进入空气预热器(5)预热，预热后的空气进入垃圾气化炉(1)，垃圾进入垃圾气化炉(1)与蒸汽和空气发生气化反应，产生的垃圾气化气进入净化系统(2)，灰渣从垃圾气化炉(1)下部排出；

垃圾气化气经过净化系统(2)净化后，经过预热器(3)的冷侧进行预热，进入燃料电池(6)的阳极，空气经过空气压缩机(4)加压和空气预热器(5)的预热后，进入燃料电池(6)的阴极，垃圾气化气和空气在燃料电池(6)中反应，反应后的气体进入燃烧室(8)燃烧，如果反应后的垃圾气化气中可燃气体含量太低，不足以支持燃烧，一部分垃圾气化气从预热器(3)的冷侧后直接进入燃烧器(8)，保证燃烧器(8)中可以稳定燃烧，燃料电池(6)的阴极电极和阳极电极输出电力到逆变器(7)，燃烧后的烟气进入余热锅炉(9)的热侧，加热冷侧的工质，加热后的工质回到热力发电系统(10)中做功发电，做功后的工质再回到余热锅炉(9)的冷侧吸热，余热锅炉(9)热侧排出的烟气进入废热锅炉(11)的热侧，加热冷侧的给水，产生蒸汽，供垃圾气化炉(1)使用，废热锅炉(11)的热侧排出的烟气进入预热器(3)的热侧预热垃圾气化气，之后进入空气预热器(5)的热侧预热空气，最后去尾气处理。

6.根据权利要求6所述的一种基于燃料电池联合发电的垃圾处理方法，其特征在于，所述的垃圾气化气经过预热器(3)预热到450℃，空气经过空气压缩机(4)加压到3MPa，经过空气预热器(5)预热到450℃。