[发明专利]一种基于垃圾裂解的发电系统

权利要求书

1.一种基于垃圾裂解的发电系统，其特征在于：包括通过管道依次连接的垃圾裂解装置、裂解气净化装置、裂解气转化装置、合成气变换装置、燃料电池发电装置，

所述垃圾裂解装置用于对垃圾进行热裂解；

所述裂解气净化装置用于脱除裂解气中的杂质；

所述裂解气转化装置用于将裂解气中的甲烷转换为合成气，合成气包括一氧化碳、氢气、二氧化碳；

所述合成气变换装置用于，用于将合成气中的一氧化碳与水反应产生氢气，以提高合成气中的氢气的含量；

所述燃料电池发电装置以富含氢气的合成气作为原料，经过化学反应产生电能。

2.根据权利要求1所述的一种基于垃圾裂解的发电系统，其特征在于：还包括余热回收子系统，用于回收垃圾裂解装置、裂解气转化装置、合成气变换装置、燃料电池发电装置产生的热量。

3.根据权利要求2所述的一种基于垃圾裂解的发电系统，其特征在于：所述余热回收子系统包括换热器系统、锅炉系统，所述换热器用于预热，所述锅炉系统用于产生蒸汽。

4.根据权利要求3所述的一种基于垃圾裂解的发电系统，其特征在于：还包括透平发电装置，所述透平发电装置包括蒸汽透平、有机郎肯循环发电设备，所述蒸汽透平与锅炉系统连接，用于回收低品位能量发电。

5.根据权利要求4所述的一种基于垃圾裂解的发电系统，其特征在于：还包括化工产品生产装置，所述化工产品生产装置连接于解气转化装置下游端，用于利用多余的一氧化碳、氢气合成化工产品。

6.根据权利要求4所述的一种基于垃圾裂解的发电系统，其特征在于：

所述垃圾裂解装置采用等离子裂解炉，等离子裂解炉的反应温度为1200～1700℃，垃圾裂解后产生的残渣从等离子裂解炉底部排除，裂解气从等离子裂解炉侧面排出；

所述裂解气净化装置采用串联式净化反应器，用于脱除裂解气中含硫、磷、砷、氯、氮的化合物杂质，脱除的工艺选择固定床干法或降温后湿法脱除；接着再进入余热回收子系统进行热量利用；

所述裂解气转化装置采用ATR转化炉；

所述合成气变换装置采用串联式变换反应器；

所述燃料电池发电装置包括依次串联的冷却装置、第一气液分离器、脱碳塔、燃料电池，所述冷却装置用于冷却合成气，第一气液分离器用于分离出合成气中的液体，脱碳塔用于脱除合成气中多余的二氧化碳，燃料电池采用富含氢气的合成气作为原料，经过化学反应产生电能。

7.根据权利要求6所述的一种基于垃圾裂解的发电系统，其特征在于：

所述余热回收子系统包括第一换热器、第一锅炉、第二换热器、第二锅炉、第三换热器、第四换热器，

第一换热器的加热通道连接于裂解炉下游端，用于回收裂解气热量，第一换热器的受热通道连接于裂解气转化装置上游端，用于预热进入裂解气转化装置的气体；

第一锅炉连接于第一换热器的加热通道下游端，用于回收热量后，向垃圾裂解装置、裂解气转化装置、透平发电装置提供蒸汽；

第二换热器加热通道连接于ATR转化炉下游端，用于回收合成气热量，第二换热器受热通道连接于裂解气转化装置上游端，用于预热进入裂解气转化装置的气体，第二换热器受热通道、第一换热器的受热通道并联；

第二锅炉连接于第二换热器加热通道下游端，用于回收热量后，向合成气变换装置、透平发电装置提供蒸汽；

第三换热器加热通道连接于串联式变换反应器下游端，第三换热器受热通道用于预热锅炉用水；

第四换热器加热通道连接于燃料电池下游端，第四换热器受热通道用于预热锅炉用水。

8.根据权利要求7所述的一种基于垃圾裂解的发电系统，其特征在于：在合成气变换装置中，由裂解气转化模块送来的气体先与蒸汽混合，然后进入变换反应器，通过调节蒸汽的加入量控制变换的深度。

9.根据权利要求7所述的一种基于垃圾裂解的发电系统，其特征在于：第四换热器加热通道下游端连接第二冷却装置、第二气液分离器、压缩机、第一气液分离器，循环气驰放防止惰性气体积累，分离下来的水进入系统补水罐。