CN220132139U - 基于小规模生活垃圾热解气化系统的电光储氢降碳一体化系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种基于小规模生活垃圾热解气化系统的电光储氢降碳一体化系统，包括生活垃圾热解气化系统，其特征在于，还包括屋顶分布式光伏发电系统、制氢储氢系统、微藻吸收二氧化碳系统，所述生活垃圾热解气化系统分别与微藻吸收二氧化碳系统和制氢储氢系统连通，所述屋顶分布式光伏发电系统与制氢储氢系统连通。该系统通过将生活垃圾的化学能转化为电能，进而将电能转化成高附加值的氢能和氧气能，使得生活垃圾的能量得到最大化的利用，从而可以减少地方财政所需负担的垃圾处理费用。
Description
技术领域
本实用新型属于环保设备，特别涉及一种基于小规模生活垃圾热解气化系统的电光储氢降碳一体化系统。
背景技术
县域小规模生活垃圾处理的两个问题：第一、能量的利用问题。县域小规模生活垃圾处理项目的厂址往往地处偏远，地形复杂，若采用发电并网的方式，并网的线路较长，施工难度大，投资高，同时也缺少可以余热利用、市政供暖等其他提高经济收益的方式，导致能量无法充分利用。第二、经济性差的问题。县域小规模生活垃圾处理项目，无论是发电或不发电，若要维持企业的生存，均需要由地方财政承担昂贵的垃圾处理费用，区县往往财政情况较差，经济上难以承受。
实用新型内容
本实用新型的目的就在于克服上述现有技术中存在的不足，而提供一种基于小规模生活垃圾热解气化系统的电光储氢降碳一体化系统，该系统通过将生活垃圾的化学能转化为电能，进而将电能转化成高附加值的氢能和氧气能，使得生活垃圾的能量得到最大化的利用，从而可以减少地方财政所需负担的垃圾处理费用。
如上构思，本实用新型的技术方案是：一种基于小规模生活垃圾热解气化系统的电光储氢降碳一体化系统，包括生活垃圾热解气化系统，其特征在于，还包括屋顶分布式光伏发电系统、制氢储氢系统、微藻吸收二氧化碳系统，所述生活垃圾热解气化系统分别与微藻吸收二氧化碳系统和制氢储氢系统连通，所述屋顶分布式光伏发电系统与制氢储氢系统连通。
优选地，所述生活垃圾热解气化系统由生活垃圾进料系统、热解气化一燃室、热解气化二燃室、余热锅炉、汽轮发电机组、烟气处理系统、引风机和烟囱依次连接组成。
优选地，所述屋顶分布式光伏发电系统由屋顶光伏组件阵列、汇流箱和直流配电柜依次连接组成。
优选地，所述制氢储氢系统包括变压器、整流器、电解水制氢装置、氧缓冲罐、氧液化装置、液氧储罐、杂氢缓冲罐、氢气纯化装置、纯氢储罐和氢气压缩机，所述变压器、整流器和电解水制氢装置依次连接，且变压器与生活垃圾热解气化系统连接，所述电解水制氢装置的出口分别连接氧缓冲罐和杂氢缓冲罐，所述氧缓冲罐连接氧液化装置，氧液化装置与液氧储罐连接，所述杂氢缓冲罐与氢气纯化装置、纯氢储罐和氢气压缩机依次连接。
优选地，所述微藻吸收二氧化碳系统由烟气降温系统和微藻固碳系统连接组成，且烟气降温系统与生活垃圾热解气化系统连接。
优选地，所述电解水制氢装置与原料水制备装置连接。
本实用新型具有如下的优点和积极效果：
1、本实用新型通过将生活垃圾的化学能转化为电能，进而转化为可储存、运输方便，且符合未来发展方向的氢能，供氢用户使用，可用于燃料用氢、原料用氢、储能用氢、氢燃料电池交通等，从而使得生活垃圾的能量得到最大化的利用。
2、本实用新型通过将电能转化成高附加值的氢能和氧气能，对企业而言，可以产生更高的财务效益；对政府而言，可以减少地方财政所需负担的垃圾处理费用。
3、本实用新型生活垃圾热解气化系统产生的烟气经过微藻吸收二氧化碳系统，可以起到降碳的作用。
附图说明
图1为本实用新型的系统示意图。
具体实施方式
以下将参照附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本实用新型，而不是为了限制本实用新型的保护范围。
如图1所示，一种基于小规模生活垃圾热解气化系统的电光储氢降碳一体化系统，包括四个子系统，分别是生活垃圾热解气化系统、屋顶分布式光伏发电系统、制氢储氢系统、微藻吸收二氧化碳系统。本实用新型以日处理200t的生活垃圾为例，介绍具体的实施方式。
所述生活垃圾热解气化系统由生活垃圾进料系统、热解气化一燃室、热解气化二燃室、余热锅炉、汽轮发电机组、烟气处理系统、引风机和烟囱依次连接组成。原生生活垃圾通过进料系统将垃圾输送至热解气化一燃室，在缺氧的条件下，一定热值的生活垃圾经过热解气化后，产生可燃气体，进入热解气化二燃室进行充分燃烧，烟气停留时间大于2S，温度超过850℃，烟气量约35000N/m3。高温烟气经余热锅炉换热后，可产生约18t/h的过热蒸汽。过热蒸汽进入汽轮发电机组发电，发电功率为3MW，电压为10kV。产生的电量除热解气化系统及其他公辅系统使用外，全部用于电解水制氢。
所述屋顶分布式光伏发电系统由屋顶光伏组件阵列、汇流箱和直流配电柜依次连接组成，屋顶光伏组件阵列布置在各建构筑物的屋顶，屋顶面积按3000平米考虑，各阵列的直流电经汇流箱汇集后接入直流配电柜，发电功率为180kW。
所述制氢储氢系统包括变压器、整流器、电解水制氢装置、氧缓冲罐、氧液化装置、液氧储罐、杂氢缓冲罐、氢气纯化装置、纯氢储罐和氢气压缩机，所述变压器、整流器和电解水制氢装置依次连接，所述电解水制氢装置的出口分别连接氧缓冲罐和杂氢缓冲罐，所述氧缓冲罐连接氧液化装置，氧液化装置与液氧储罐连接，所述杂氢缓冲罐与氢气纯化装置、纯氢储罐和氢气压缩机依次连接。所述电解水制氢装置与原料水制备装置连接。所述变压器与生活垃圾热解气化系统的汽轮发电机组连接。
汽轮发电机组产生的10kV交流高压电经变压器降压到400V，经整流器将交流电整流成直流电，与光伏发电产生的直流电并联后接入电解水制氢装置，并联后供电功率约2MW，可产生氢气400Nm3/h，氧气200Nm3/h。电解水制氢装置将原料水电解成氢气和氧气，经缓冲罐及纯化、液化装置后分别储存在纯氢储罐及液氧储罐中。氢气经压缩后可供氢用户使用，用户可为燃料用氢、原料用氢、储能用氢、氢燃料电池交通等。以氢气作为氢燃料汽车的能源为例，燃油车每百公里70元，燃氢汽车每百公里40元，燃氢汽车每百公里节省30元，氢燃料比燃油有很好的经济性，有很好的应用前景。400Nm3/h的氢气，可供1600辆小汽车，每年行驶20000公里。
所述微藻吸收二氧化碳系统由烟气降温系统和微藻固碳系统连接组成，所述烟气降温系统与生活垃圾热解气化系统的烟囱连通。由于经过烟气处理系统的烟气温度150℃，而微藻的耐受温度为50℃，需经过烟气降温系统降温以后再通入微藻固碳系统。占地一亩的立柱式反应器的年固碳量约30吨。由于微藻固碳的能力有限，若要大量的固碳，需加大安装面积。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种基于小规模生活垃圾热解气化系统的电光储氢降碳一体化系统，包括生活垃圾热解气化系统，其特征在于，还包括屋顶分布式光伏发电系统、制氢储氢系统、微藻吸收二氧化碳系统，所述生活垃圾热解气化系统分别与微藻吸收二氧化碳系统和制氢储氢系统连通，所述屋顶分布式光伏发电系统与制氢储氢系统连通。
2.根据权利要求1所述的基于小规模生活垃圾热解气化系统的电光储氢降碳一体化系统，其特征在于，所述生活垃圾热解气化系统由生活垃圾进料系统、热解气化一燃室、热解气化二燃室、余热锅炉、汽轮发电机组、烟气处理系统、引风机和烟囱依次连接组成。
3.根据权利要求1所述的基于小规模生活垃圾热解气化系统的电光储氢降碳一体化系统，其特征在于，所述屋顶分布式光伏发电系统由屋顶光伏组件阵列、汇流箱和直流配电柜依次连接组成。
4.根据权利要求1所述的基于小规模生活垃圾热解气化系统的电光储氢降碳一体化系统，其特征在于，所述制氢储氢系统包括变压器、整流器、电解水制氢装置、氧缓冲罐、氧液化装置、液氧储罐、杂氢缓冲罐、氢气纯化装置、纯氢储罐和氢气压缩机，所述变压器、整流器和电解水制氢装置依次连接，且变压器与生活垃圾热解气化系统连接，所述电解水制氢装置的出口分别连接氧缓冲罐和杂氢缓冲罐，所述氧缓冲罐连接氧液化装置，氧液化装置与液氧储罐连接，所述杂氢缓冲罐与氢气纯化装置、纯氢储罐和氢气压缩机依次连接。
5.根据权利要求1所述的基于小规模生活垃圾热解气化系统的电光储氢降碳一体化系统，其特征在于，所述微藻吸收二氧化碳系统由烟气降温系统和微藻固碳系统连接组成，且烟气降温系统与生活垃圾热解气化系统连接。
6.根据权利要求4所述的基于小规模生活垃圾热解气化系统的电光储氢降碳一体化系统，其特征在于，所述电解水制氢装置与原料水制备装置连接。
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