[发明专利]基于燃气轮机的医院综合供能系统及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于燃气轮机的医院综合供能系统及其应用，是一种适用于医院的，高效、节能、经济的医院供能综合解决方案。

背景技术

分布式供能系统是指分布在用户端，利用天然气为主要燃料，通过冷、热、电三联供等方式实现能源的梯级利用，为用户提供多种能源的综合服务，能源利用效率70％以上，并在负荷中心就近实现能源供应的现代能源供应方式，是天然气高效利用的重要方式。

分布式供能系统具有能源利用效率高、能源输出多样、调节灵活、减少能源长距离输送的损失，可有效的提高了能源利用的安全性和灵活性，具有削峰填谷的作用，是对大电网形成有效的补充。

从我国当前分布式能源系统的发展情况来看，分布式能源系统的研究还处在初期阶段。但是我国有巨大的分布式能源系统发展潜力。随着经济发展，人民生活水平的不断提高，用能源需求的不断增长将成为中国分布式能源系统发展的主要动力。目前国内分布式能源应用案例主要集中在数据中心、工业园区、商务区、工厂、机场车站以及医院等场所。受益于优惠的政策支持，分布式能源医院应用案例主要集中在上海地区，例如上海黄浦中心医院、上海闵行医院、上海第一人民医院(松江南院)等，但由于集成方案设计等原因，多数项目仅能输出一种能源，与医院用能特点的耦合性不强，系统实用性及利用率降低，未能充分发挥分布式能源的优势。

医院具有冷热负荷需求量大，供能时间长且负荷较为稳定，单位面积用能密度较高、稳定负荷期长等特点，并呈现明显的季节性规律，是理想的分布式能源应用场所。

夏季工况下，医院主要需求冷冻水用于病房、门诊大厅等人员活动区域，需求量大且稳定。门诊区域和医务人员办公区域冷冻水负荷呈现白天负荷高，晚上负荷低的情况，病房区域全天负荷较为稳定，受气温影响较大；冬季工况下，医院主要需求生活热水、暖通热水等，生活热水负荷波动较大，早晚时刻需求较大，夜间需求较小，暖通热水负荷较为稳定，波动较小，主要易受天气等因素影响。

医院不同于一般的用户，对能源供应的可靠性，尤其是电力供应的可靠性要求较高，一般设计采用双回路供电系统，设置柴油发电机，对于手术室等重点区域，还应设计自备电源。

目前医院传统的供能模式对热水、冷冻水等能源的需求主要依靠燃气锅炉以及电空调提供，为满足医院日常生活、医疗活动所需的蒸汽、生活热水、暖通热水，医院将消耗大量天然气、电能等高品质能源，同时也增加了医院日常运行成本。

专利CN2687355Y公开了一种燃气轮机、溴化锂机组、除湿机组等设备组成的分布式供能系统，并将天然气分布式能源与可再生太阳能进行耦合，提高了能源利用率，但该方案未能充分考虑不同季节对不同冷热的需求。专利CN103775211A设计了一种以燃气轮机为核心的主动调控型燃气轮机分布式冷热电联供系统，集成了烟气空气混合器、燃气轮机、余热驱动子系统、烟气热水换热器等设备，提高了以燃机为核心的系统在部分负荷下能源利用效率以及相对节能效率，但该方案能源输出单一，缺乏蓄能装置，因此并不适用于医院场合中应用。

从目前已经应用的几个医院分布式能源案例来看，系统集成方案并不是很理想，实际的节能效果并不显著，也在一定程度上影响了分布式能源在医院领域的推广及应用。行业内缺乏一种安全可靠，同时高效可行的，可提供电力、蒸汽、热水、冷冻水等多种能源，能够满足医院在不同季节、不同时刻对不同类型负荷需求的分布式供能系统集成方案。

发明内容

本发明结合医院用能特点及规律，针对现有技术中燃气锅炉以及电空调提供冷热水成本高、不同季节使用规律相同等问题，对高品质能源消耗大，提出一种结构安全高效，供能可靠性高，能够提供电力、蒸汽、热水、冷冻水等多种能源输出且适应医院对冷热负荷波动，具备相互调节能力的供能系统。

具体的是提供了一种基于燃气轮机的医院综合供能系统，系统包括燃气轮机、余热锅炉、电制冷机、储热罐、汽水换热器、蒸汽型溴化锂吸收式冷热机组。优选的是，燃气轮机采用轻型燃气轮机，轻型燃气轮机一般装机容量、占地规模较小，比较适用于安装在医院附近，所以一般均采用轻型燃气轮机不采用重型燃气轮机。