考虑的热力系统
燃除(直接燃烧)是利用垃圾填埋场收集的残渣减少温室气体排放的传统方法。轻燃料油燃除是一种经济的方法，同时也降低了不受控制的轻燃料油排放爆炸的风险。垃圾填埋气火炬的工作原理简单;LFG通过与空气接触来点燃。不同配置的导管和腔室可用于此目的。在今天的市场上，有开放式和封闭式耀斑类型可供选择。开式照明弹以明火的形式燃烧垃圾填埋气体，而闭式照明弹则以垂直、圆柱形或直线的形式燃烧垃圾填埋气体。这些耀斑类型的细节可以在环境局和苏格兰环境保护署(2002)的报告中找到。另一方面，由于收集到的气体具有相当大的热值，可以用来发电和/或供热。利用液化天然气最常用的技术是内燃机，其次是燃气轮机。 Additionally, SOFCs are very promising candidates to be used in landfill sites in the future due to their advantages discussed in the previous and following sections. These technologies are discussed in detail in the following subsections.
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- 图8.1垃圾填埋场的垃圾填埋物收集系统温室气体排放路径。
8.3.1内燃机(ICE)
内燃机是使用最广泛的液化天然气发电技术，主要是因为其经济可行性。这些发动机很有吸引力，因为它们结构紧凑，便于运输。与其他技术相比，主要缺点是这些发动机产生的大量氮氧化物和CO排放，这导致了空气污染。稀燃火花点火发动机是垃圾填埋场使用的最常见的内燃机类型。当这些发动机使用LFG时，发动机额定功率通常比使用LFG时降低5-10% (SCS Engineers, 1994)bet雷竞技 ．需要注意的是，在将LFG送入ICE之前，必须按照发动机的公差极限去除水分和颗粒，以免降低发动机的效率和可靠性，增加更定期维护的必要性。
这些发动机的功率输出在300千瓦到3.6兆瓦之间的单个单元(环境署和苏格兰环境保护署，2004年)。通常，许多ice根据产生的LFG一起工作以产生更多的功率。使用这种类型发动机的典型垃圾填埋场还应包括燃气火炬，以燃烧收集到的任何超过发动机最大要求的LFG，当产生的气体低到足以证明发动机的运行时燃烧LFG，并在维护期间运行。
8.3.2燃气轮机(GT)
燃气轮机是利用LFG的第二大最流行的技术。目前在垃圾填埋场运行的大多数燃气轮机是简单循环，单轴型。它们与天然气涡轮机非常相似，除了由于热值低，燃料调节阀和喷油器的数量增加了一倍(SCS工程师，1997)。在其运行过程中，大量的空气进入压缩机。
空气被压缩后，在燃烧室中与燃料混合，燃烧后的气体在产生动力的涡轮中膨胀。其中一部分动力用于驱动压缩机。
与内燃机相比，燃气轮机的氮氧化物和CO排放量更低，活动部件也更少。它们的废气也可以用于热电联产应用。然而，如果发电在应用中更重要，燃气轮机是不利的，因为它有较低的功率电效率而不是ICE。其他缺点是有较高的资本成本，对LFG供应负荷和环境空气温度变化敏感，不适合中等规模的垃圾填埋场。对于小型垃圾填埋场，一般选用微型涡轮，而不是燃气轮机。
8.3.3固体氧化物燃料电池(SOFC)
SOFC是一种有望取代传统技术的新兴技术能源系统比如内燃机和燃气轮机，一旦它在经济上具有竞争力。与传统系统相比，SOFC具有更高的电力效率、更低的排放、更高的废气温度，使其能够用于热电联产应用、更安静的操作和更少的运动部件。
已经有使用沼气进行SOFC操作的演示(新闻，2005,2007)。这些示范包括从污水处理厂的废水和动物粪便中生产沼气。最近有报道称，芬兰的一个平面SOFC单元，将产生20千瓦的电力和14-17千瓦的热输出，被认为是世界上第一个由LFG燃料的SOFC(新闻，2008)。
SOFC是LFG应用的一个非常有吸引力的选择，因为它可以使用氢气和一氧化碳作为燃料，这些燃料都是由甲烷转化而来的。在高温sofc中，这种改造发生在燃料电池内部;这被称为直接重整。重整机制受水气转换和蒸汽重整反应控制，如式8.2-8.3所示。在某些情况下，最好在LFG进入SOFC之前使用干式转化炉，以防止阳极催化剂上的碳沉积。干重整反应如式(8.4)所示。
甲烷+ H20-3H2 + C0 (8.3)
需要注意的是，由于气体中含有大量污染物，收集的LFG在进入SOFC之前必须经过广泛的气体清理过程。sofc对这些污染物的耐受极限可以在文献中找到(Sime等人，2002;Xenergy, 2002)。
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