[发明专利]一种农林废弃物耦合燃料电池的热电联用系统及方法

说明书

一种农林废弃物耦合燃料电池的热电联用系统及方法，设置有粉碎单元，粉碎单元的输出端与热电解单元单元连通；热电解单元的气与储气单元连接，固液杂质输出端与排渣装置连接；储气单元与脱水装置连接；脱水装置的气体输出口与脱硫脱碳装置的入口连通，该脱硫脱碳装置与阻火器连通，该阻火器的与脱氧装置连通，该脱氧装置的与脱氮装置连通，该脱氮装置与气体压缩装置连接，气体压缩装置与气体收集装置连通，体收集装置与燃料压缩机的入口连通，燃料压缩机的输出口与固体氧化物燃料电池单元的阳极入口连通；固体氧化物燃料电池单元的阴极入口与空气压缩机的输出端连通；固体氧化物燃料电池单元的电流输出端与逆变器模块的输入端连接。

技术领域

本发明涉及农林废弃物回收利用技术领域，具体涉及一种农林废弃物耦合燃料电池的热电联用系统及方法。

背景技术

随着城市化，工业化进程的加快，环境问题也越来越突出，碳排放量增多、温室效应加剧等，如何更好的解决这些问题一直是一个关键，我国也随之发布了“双碳”政策。我国是传统的农业大国，在农业生产中产生的农林废弃物(农作物秸秆、动物粪便等)数量庞大，以往的焚烧、填埋等方式会对造成环境二次污染、资源浪费等。如何有效的处理农林废弃物，做好五化(肥料化、饲料化、基料化、原料化、气化)是一个关键性的问题。如何有效的利用好农林废弃物也是一个重要的发展机遇。

现有技术中，农林废弃物主要由直接燃烧发电、气化发电、垃圾焚烧发电等方法进行处理，面临的问题很多。尤其是秸秆类发电行业在中国已发展十多年，但行业发展并不理想。其投资大，经济效益低，生物发电自身能耗大，导致发电成本居高不下，质量差，盈利效果差。发电技术落后，机组效率低，综合效益不明显。面对日益提高的烟气排放标准，烟气排放难以达标。

固体氧化物燃料电池是一种电化学转换装置，可直接通过氧化燃料来发电。燃料电池的特点是其电解质材料；固体氧化物燃料电池具有固体氧化物或陶瓷电解质。其特点是使用固体氧化物材料作为电解质。SOFC使用固体氧化物电解质将负氧离子从阴极传导到阳极。因此，氧离子对氢、一氧化碳或其他有机中间体的电化学氧化发生在阳极侧。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出一种将生物质废弃物热解生成的气体再经过重整变换反应为高温燃料电池提供燃料进行发电，节能环保的农林废弃物耦合燃料电池的热电联用系统及方法，具体技术方案如下：

一种农林废弃物耦合燃料电池的热电联用系统，设置有粉碎单元，该粉碎单元的输出端与热电解单元单元的输入物料口连通，粉碎后的物料在热电解单元中完成热解反应；

所述热电解单元的气体输出端与储气单元连接，固液杂质输出端与排渣装置的输入端连接；

所述储气单元的输出口与脱水装置的输入口连接，该脱水装置用于去除气体中的水分；

所述脱水装置的气体输出口经第一换热器后与脱硫脱碳装置的入口连通，该脱硫脱碳装置的输出口与阻火器的输入端连通，该阻火器的输出口与脱氧装置连通，该脱氧装置的输出口与脱氮装置的输入口连通，该脱氮装置的输出口与气体压缩装置输入口连接，该气体压缩装置的输出口与气体收集装置连通，该体收集装置的输出端与燃料压缩机的入口连通，该燃料压缩机的输出口经第二换热器后与固体氧化物燃料电池单元的阳极入口连通；

所述固体氧化物燃料电池单元的阴极入口经过第三换热器后与空气压缩机的输出端连通；

所述固体氧化物燃料电池单元阳极气体输出端与后燃烧室的第一输入端连通，阴极输出端与后燃烧室的第二输入端连通，该后燃烧室的第一输出端与所述第二换热的换热端连通；

所述固体氧化物燃料电池单元的电流输出端与逆变器模块的输入端连接。

作为优化：所述后燃烧室的第二输出端与第四换热器的第一换热端组连通，该第四换热器的第二换热端组通过管道与蓄热水箱连通。