[发明专利]以低质量副产物气体操作燃料电池系统的方法

权利要求书

1.一种以低质量副产物气体操作燃料电池系统的方法，包括下列步骤：

把所述副产物气体分离成提纯气体流和剩余流；

把所述提纯气体流馈入配置成转换所述提纯气体流以产生重整流的燃料重整器；

把所述剩余气体流馈入燃烧器，所述燃烧器配置成燃烧所述剩余流以提供热能；

其中所述提纯气体流包括比所述剩余气体流中的浓度高的燃料成分以及比所述剩余气体流中的浓度低的污染物。

2.如权利要求1所述的操作燃料电池系统的方法，其特征在于，通过选自如下组中的过程来产生所述副产物气体：有机物质的生物降解、有机材料的热解、有机材料的部分氧化、以及化石燃料的气化。

3.如权利要求1所述的操作燃料电池系统的方法，其特征在于，所述副产物气体是从垃圾填埋场发出的气体。

4.如权利要求1所述的操作燃料电池系统的方法，其特征在于，所述燃料成分包括甲烷、甲醇、氨、和二甲醚。

5.如权利要求1所述的操作燃料电池系统的方法，其特征在于，所述污染物包括硫化合物、磷化合物、硅氧烷、卤素、以及颗粒物质。

6.如权利要求1所述的操作燃料电池系统的方法，其特征在于，还包括下列步骤：

把所述重整流馈入固体氧化物燃料电池(SOFC)叠层，产生阳极尾气，

其中把一部分所述阳极尾气引导到所述燃烧器以补充所述剩余气体流，所述燃烧器配置为燃烧所述剩余气体流和阳极尾气以提供热能。

7.如权利要求1所述的操作燃料电池系统的方法，其特征在于，

把所述重整流馈入固体氧化物燃料电池(SOFC)叠层，产生阳极尾气，

其中把所述阳极尾气分成第一部分和第二部分；

其中把所述第二部分引导到所述燃烧器以补充所述剩余气体流，所述燃烧器配置为燃烧所述剩余气体流和阳极尾气的所述第二部分以提供热能，以及

其中使所述第一部分再循环回所述燃料重整器以补充所述提纯气体流，所述燃料重整器配置为转换所述提纯气体流和所述第一部分阳极尾气以产生所述重整流。

8.如权利要求7所述的操作燃料电池系统的方法，其特征在于，

其中把所述提纯气体流分成第二部分，

其中使提纯气体流的所述第二部分与位于所述燃料重整器下游且位于所述SOFC叠层上游的所述重整流混合。

9.如权利要求1所述的操作燃料电池系统的方法，其特征在于，

其中把所述提纯气体流分成第二部分，

其中使提纯气体流的所述第二部分与位于所述燃料重整器下游且位于所述SOFC叠层上游的所述重整流混合。

10.如权利要求1所述的操作燃料电池系统的方法，其特征在于，还包括下列步骤：通过最小化提纯过程中的寄生能量损耗、同时增加所述燃料电池系统的余量工作效率而确定提纯燃料流中所述燃料成分的期望回收百分率。

11.如权利要求1所述的操作燃料电池系统的方法，其特征在于，还包括下列步骤：通过使得所述提纯过程中的能量损耗与所述燃料电池系统的操作效率中的余量增加保持平衡，来确定所述提纯燃料流中所述燃料成分的期望回收百分率。

12.如权利要求1所述的操作燃料电池系统的方法，其特征在于，所述提纯流基本上是无硫化合物的。

13.如权利要求1所述的操作燃料电池系统的方法，其特征在于，还包括向所述燃料重整器提供所述热能的步骤。

14.如权利要求1所述的操作燃料电池系统的方法，其特征在于，还包括向阴极空气热交换器提供所述热能的步骤。

15.如权利要求1所述的操作燃料电池系统的方法，其特征在于，分离所述副产物气体的步骤包括过滤、冷凝、以及传送气体流通过选中的吸附床中的至少一个。

16.如权利要求1所述的操作燃料电池系统的方法，其特征在于，分离所述副产物气体的步骤还包括变压吸收、变温吸收、以及真空变压吸收中的至少一个。