[发明专利]基于燃料电池和合金储氢技术的提高餐厨垃圾能量系统

说明书

本申请公开了一种基于燃料电池和合金储氢技术的提高餐厨垃圾能量系统，包括相连接的餐厨垃圾处理一体化装置和生物柴油预处理装置，均质池与餐厨垃圾处理一体化装置连接，厌氧消化罐与均质池连接，分离装置与厌氧消化罐连接，沼气罐与厌氧消化罐连接，脱硫脱碳装置与沼气罐连接，重整器与脱硫脱碳装置连接，纯化设备与重整器连接，氢气罐与纯化设备连接，合金储氢罐与氢气罐连接，燃料电池发电装置与合金储氢罐连接，餐厨垃圾回收车与合金储氢罐连接，通过合金储氢罐与氢气罐连接，将高纯氢气存储于合金储氢粉中，燃料电池发电装置与合金储氢罐连接发电，能量综合利用效率高、储能能力强。

技术领域

本申请涉及能源系统技术领域，特别是涉及基于燃料电池和合金储氢技术的提高餐厨垃圾能量系统。

背景技术

餐厨垃圾含有大量有机物、油脂、营养元素，具有很大的再利用价值。未来餐厨垃圾处理厂是能量与物质回收的高质工厂，而氢能技术的发展是餐厨垃圾处理的一个重大契机。

目前厌氧消化系统产生的沼气主要用于沼气拖动鼓风机、沼气发电、天然气并网和沼气锅炉等几种方式。其中，沼气拖动鼓风机是将沼气燃料的热能直接转化为动能，同时输出余热；沼气发电将沼气燃料的热能转化为电能和热能；天然气并网是将提纯净化后的天然气并入市政管网，供生产生活使用；沼气锅炉是利用锅炉直接燃烧沼气，输出热能。上述沼气利用方式能量综合利用效率较低，而且不具备储能能力。

发明内容

本申请的目的在于克服上述问题或者至少部分地解决或缓减解决上述问题。

根据本申请的一个方面，提供了一种基于燃料电池和合金储氢技术的提高餐厨垃圾能量系统，包括：餐厨垃圾处理一体化装置，其用于产生废油脂和流态垃圾；生物柴油预处理装置，其与所述餐厨垃圾处理一体化装置连接，用于对所述废油脂处理形成副产品生物柴油；均质池，其与所述餐厨垃圾处理一体化装置连接，用于对所述流态垃圾均质处理；厌氧消化罐，其与所述均质池连接，用于对所述流态垃圾进行厌氧反应产生沼渣和沼气；分离装置，其与所述厌氧消化罐连接，用于分离所述沼渣产生堆肥和污水；沼气罐，其与所述厌氧消化罐连接，用于储存所述沼气；脱硫脱碳装置，其与所述沼气罐连接，用于对所述沼气进行脱硫脱碳处理纯化处理形成天然气；重整器，其与所述脱硫脱碳装置连接，用于对第一部分所述天然气重整反应产生氢气和一氧化碳；纯化设备，其与所述重整器连接，用于对所述氢气过滤提纯获得高纯氢气；氢气罐，其与所述纯化设备连接，用于存储所述高纯氢气；合金储氢罐，其与所述氢气罐连接，用于将所述高纯氢气存储于所述合金储氢粉中；燃料电池发电装置，其与所述合金储氢罐连接，用于发电；餐厨垃圾回收车，其与所述合金储氢罐连接，用于运输所述高纯氢气。

在一个实施例中，还包括：锅炉，其与所述脱硫脱碳装置通过第十四管路连接，用于另一部分所述天然气燃烧产生热能；其中，所述锅炉还与所述重整器通过第十五管路连接，用于第一部分所述热能进入所述重整器，第一部分所述热能的温度为300℃-800℃。

在一个实施例中，所述锅炉还与所述合金储氢罐通过第十六管路连接，用于第二部分所述热能进入所述合金储氢罐释放氢气，第二部分所述热能的温度为50℃-60℃。

在一个实施例中，所述锅炉还与所述餐厨垃圾处理一体化装置和所述厌氧消化罐通过第十三管路连接，用于第三部分所述热能进入所述餐厨垃圾处理一体化装置和所述厌氧消化罐，第三部分所述热能的温度为30℃-50℃。