CN105020937A - 一种应用于医院的分布式能源供给系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种应用于医院的分布式能源供给系统，包括市电输入端、燃气发电设备、余热锅炉和溴化锂空调机组；其特征在于：市电输入端和燃气发电设备的电力输出端连接电力负载供电端，形成市电和燃气发电设备互补式供电结构；燃气发电设备的高温烟气输出端通过余热锅炉连通医用蒸汽输出端和溴化锂空调机组的输入端，溴化锂空调机组输出端连通制冷/采暖负荷供给端，构成制冷/采暖负荷的供能结构；溴化锂空调机组的排水端连通生活热水输出端；形成分布式能源供给结构。本发明能够满足医院的电力、蒸汽、采暖、制冷和生活热水五种能源需求；具有能源利用合理、节约能源、减少污染物排放、保护环境和运行成本低等有益效果。

Description

一种应用于医院的分布式能源供给系统

技术领域

本发明涉及一种能源系统，尤其是涉及一种应用于医院的分布式能源供给系统。属于供能系统领域。

背景技术

随着医疗水平的提高，大型医院数量越来越多。医院能源负荷包括电力、蒸汽、制冷、采暖和生活热水，负荷种类较多且能耗巨大。现有技术中，通常采取以下两种能源供应系统：

其一，参照图2，该能源供应系统的全部负荷通过市电满足，通过电空调满足制冷/采暖负荷，并利用电锅炉满足蒸汽和生活热水负荷。其缺点如下：(1)由于所有负荷均通过市电满足，当电网出现故障无法保证电力供应时，整个医院的供能系统完全瘫痪。(2)医院电负荷很大，增加了电网的负担，加剧了用电的峰谷差。(3)由于没有阶梯式能源利用，其能源消耗量高，导致用电量巨大，运行费用较高。

其二，参照图3，该能源供应系统用市电满足电力、制冷、采暖负荷，用燃煤(油/气)锅炉满足蒸汽和热水负荷。其缺点如下：(1)由于电力、制冷/采暖负荷均通过市电满足，当电网出现故障无法保证电力供应时，电力、制冷/采暖负荷无法满足。(2)医院全年用电量巨大，运行费用较高。(3)燃煤(油/气)锅炉容量较小，锅炉效率较低，能源利用率不高。(4)燃煤/燃油锅炉均会排放SO₂和NOx等污染物，导致环境污染。

发明内容

本发明的目的，是为了解决现有医院能源供应系统存在能源利用率低、耗电量大和运行费用高的问题，提供一种应用于医院的分布式能源供给系统。具有能源利用合理、损耗小、污染少、运行灵活和系统经济性好等特点。

一种应用于医院的分布式能源供给系统，包括市电输入端、燃气发电设备、余热锅炉、溴化锂空调机组、制冷/采暖负荷供给端、生活热水输出端和医用蒸汽输出端，其结构特点在于：市电输入端和燃气发电设备的电力输出端连接电力负载供电端，形成市电和燃气发电设备互补式供电结构；燃气发电设备的输入端连通天然气，燃气发电设备的高温烟气输出端连通余热锅炉的烟气输入端，燃气发电设备的高温热水输出端连通余热锅炉的热水输入端，余热锅炉的高温蒸汽输出端分为二路，一路连通医用蒸汽输出端、以满足医用蒸汽负荷，另一路连通溴化锂空调机组的输入端，溴化锂空调机组4输出端连通制冷/采暖负荷供给端，构成制冷/采暖负荷的供能结构，以在夏季产生冷冻水满足制冷负荷、冬季产生温水满足采暖负荷；溴化锂空调机组的热水端连通生活热水输出端；形成分布式能源供给结构。

进一步地，在系统中可以设有电空调机组，该电空调机组设有二路电源输入端，电源输入端之一连通市电输入端，电源输入端之二连通燃气发电设备的电力输出端，形成制冷/采暖负荷供给的补充回路，即形成市电和电空调机组作为备用和补充的分布式 供能结构。以满足医院冷、热负荷高时的负荷需求。

进一步地，余热锅炉可以设有天然气输入端，该天然气输入端通过天然气传输通道连通天然气输入端，形成制冷/采暖负荷的补充供能回路。以当机组低负荷运行或者医院冷、热负荷较高时，天然气通过补燃方式进入余热锅炉，满足制冷/采暖负荷的需求。

进一步地，所述燃气发电设备可以由燃气机组和发电机构成，燃气机组可以是燃气内燃机或者小型燃气轮机或者微燃机，燃气机组的燃气输入端连接天然气输入端，燃气机组的动力输出端连接发电机的输入端，发电机的电力输出端连接电力负载供电端。

进一步地，在燃气发电设备的电力输出端可以设置并网或上网连接端，形成燃气发电设备对市电的补充供给回路。

进一步地，所述余热锅炉的排烟端可以通过烟囱连通烟气输出端，形成系统的排烟通路。

进一步地，溴化锂空调机组可以为吸收式溴化锂空调机组。

本发明具有如下突出的有益效果：

1、本发明通过市电输入端和燃气发电设备的电力输出端连接电力负载供电端，形成市电和燃气发电设备互补式供电结构，通过燃气发电设备、余热锅炉和溴化锂空调机组构成的制冷/采暖负荷供给结构，形成分布式供能系统，能够满足医院的电力、蒸汽、采暖、制冷和生活热水五种能源需求；解决了现有医院能源供应系统存在能源利用率低、耗电量大和运行费用高的问题，具有能源利用合理、节约能源、减少污染物排放、保护环境和运行成本低等有益效果。

2、本发明通过余热锅炉天然气输入端通过天然气传输通道连通天然气输入端，形成制冷/采暖负荷的补充供能回路，及通过设有电空调机组，形成制冷/采暖负荷供给的补充回路；以当机组低负荷运行或者医院冷、热负荷较高时，天然气通过补燃方式进入余热锅炉，或者采用电空调补充方式，满足制冷/采暖负荷的需求；具有保证用户冷、热负荷需求，保证医院系统安全稳定运行，在一定程度上起到防止医疗事故的效果。

3、本发明通过燃气发电和市电进行互补，有效提高了电力供应的安全性和应急能力，避免了因电网故障带来的供能无法保障的问题。通过燃气发电设备采用燃气内燃机或者小型燃气轮机或者微燃机，通过余热利用设备对高温烟气和水进行分级利用，实现了能源的梯级利用。高品位能源发电，低品位能源满足冷、热负荷，提高了一次能源的利用率。

4、本发明通过采用清洁能源天然气作为一次能源，天然气在燃烧过程中产生的二氧化碳仅为煤的40％左右，产生的二氧化硫也很少，并且无废渣、废水产生，清洁环保。采用分布式供能方式，对电网可以起到削峰填谷的作用。利用天然气满足冷、热、电的供应，可以减轻用电高峰期时电网的负荷，降低电网调峰压力，同时系统提供的电力可以并网或上网，作为电网电力供应的补充。

附图说明

图1为本发明一个具体实施例的结构示意图。

附图标记表示为：1-燃气机组，2-发电机，3-余热锅炉，4-吸收式溴化锂空调机组，5-烟囱，6-电空调机组，7-天然气输入端，8-市电输入端，9-高温烟气，10-高温热水，11-蒸汽通道，12-烟气输出端，13-天然气传输通道，14-电力负载供电端，15-制冷/采暖负荷供给端，16-生活热水输出端，17-医用蒸汽输出端，18-并网或上网连接端。

图2为现有技术全部由市电供给的纯电力负荷结构示意图。

图3为现有技术由市电和燃煤或燃油或燃气供给的组合负荷结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述：

参照图1，本实施例涉及的应用于医院的分布式能源供给系统，包括市电输入端8、燃气发电设备、余热锅炉3、溴化锂空调机组4、制冷/采暖负荷供给端15、生活热水输出端16和医用蒸汽输出端17，市电输入端8和燃气发电设备的电力输出端连接电力负载供电端14，形成市电和燃气发电设备互补式供电结构；燃气发电设备的输入端连通天然气7，燃气发电设备1的高温烟气输出端连通余热锅炉3的烟气输入端，燃气发电设备1的高温热水输出端连通余热锅炉3的热水输入端，余热锅炉3的高温蒸汽输出端分为二路，一路连通医用蒸汽输出端17、以满足医用蒸汽负荷，另一路连通溴化锂空调机组4的输入端，溴化锂空调机组4输出端连通制冷/采暖负荷供给端15，构成制冷/采暖负荷的供能结构，以在夏季产生冷冻水满足制冷负荷、冬季产生温水满足采暖负荷，溴化锂空调机组4的热水端连通生活热水输出端16，形成分布式能源供给结构。

本实施例中：

溴化锂空调机组4为吸收式溴化锂空调机组。在系统中设有电空调机组6，该电空调机组6设有二路电源输入端，电源输入端之一连通市电输入端8，电源输入端之二连通燃气发电设备的电力输出端，形成制冷/采暖负荷供给的补充回路，即形成市电和电空调机组6作为备用和补充的分布式供能结构。以满足医院冷、热负荷高时的负荷需求。余热锅炉3设有天然气输入端，该天然气输入端通过天然气传输通道13连通天然气输入端7，形成制冷/采暖负荷的补充供能回路。以当机组低负荷运行或者医院冷、热负荷较高时，天然气通过补燃方式进入余热锅炉3，满足制冷/采暖负荷的需求。所述燃气发电设备由燃气机组1和发电机2构成，燃气机组1可以是燃气内燃机或者小型燃气轮机或者微燃机，燃气机组1的燃气输入端连接通天然气输入端7，燃气机组1的动力输出端连接发电机2的输入端，发电机2的电力输出端连接电力负载供电端14。

本发明的工作原理如下：

参照图1，外接天然气从天然气输入端7进入燃气机组1，燃气机组1驱动通过发电机2发电，可满足医院电力负载14。燃气机组1产生的高温烟气9和高温热水10进入余热锅炉3，通过余热锅炉3产生的蒸汽一部分满足医用蒸汽负荷17，另一部分供给吸收式溴化锂空调机组4，余热锅炉3产生的烟气通过烟囱5排入大气。蒸汽进入吸收式溴化锂空 调机组4，夏季产生冷冻水满足制冷负荷，冬季产生温水满足采暖负荷，同时输出生活热水16。当吸收式溴化锂空调机组4低负荷运行或者医院冷、热负荷较高时，天然气通过补燃方式进入余热锅炉3，形成制冷/采暖负荷的补充供能回路。以当机组低负荷运行或者医院冷、热负荷较高时，天然气通过补燃方式进入余热锅炉，满足制冷/采暖负荷的需求。系统同时设置电空调机构6，形成制冷/采暖负荷供给的补充回路，即形成市电和电空调机组作为备用和补充的分布式供能结构。以满足医院冷、热负荷高时的负荷需求；电力来自市电和发电机2，优先取自发电机2输出的电能。当电负荷较高时，市电作为系统电力供应的补充，与发电机2一起满足用电负载。发电机2提供的电力可以用于并网或上网18，作为电网电力供应的补充。

本发明有机结合了燃气发电设备1，利用余热锅炉3和吸收式溴化锂空调机组4满足医院的用电负载、冷、热负荷的供能需求，并采用市电8和电空调机组6作为备用和补充的分布式供能技术。余热锅炉3产生的蒸汽进入吸收式溴化锂空调机组4，夏季产生冷冻水满足制冷负荷，冬季产生温水满足采暖负荷，同时提供生活热水16。

当机组低负荷运行或者医院冷、热负荷较高时，天然气通过补燃方式进入余热锅炉3，以满足冷、热负荷的供能需求。

系统同时设置的电空调机组6，可以满足冷、热负荷较高时的负荷需求，电力来自市电8和机组自发电，优先取自自发电。当电负荷较高时，市电8作为系统电力供应的补充，与发电机2一起满足电力负荷14。发电机2提供的电力可以并网或上网，作为电网电力供应的补充。

本发明是一种分布在用户端的能源综合利用系统，使能源梯级利用、资源综合利用，将电力、热力、制冷等多种技术结合，具有能源利用合理、损耗小、污染少、运行灵活、系统经济性好等特点，同时还可以改善供电结构，削峰填谷，兼备供能安全，应急能力的功能。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术人员在本发明揭露的范围内，根据本发明技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都属于本发明的保护范围。本发明中没有具体陈述内容均为本领域现有技术范围。

Claims (7)

1.一种应用于医院的分布式能源供给系统，包括市电输入端(8)、燃气发电设备、余热锅炉(3)、溴化锂空调机组(4)、制冷/采暖负荷供给端(15)、生活热水输出端(16)和医用蒸汽输出端(17)，其特征在于：市电输入端(8)和燃气发电设备的电力输出端连接电力负载供电端(14)，形成市电和燃气发电设备互补式供电结构；燃气发电设备的输入端连通天然气(7)，燃气发电设备(1)的高温烟气输出端连通余热锅炉(3)的烟气输入端，燃气发电设备(1)的高温热水输出端连通余热锅炉(3)的热水输入端，余热锅炉(3)的高温蒸汽输出端分为二路，一路连通医用蒸汽输出端(17)、以满足医用蒸汽负荷，另一路连通溴化锂空调机组(4)的输入端，溴化锂空调机组(4)输出端连通制冷/采暖负荷供给端(15)，构成制冷/采暖负荷的供能结构，溴化锂空调机组4的热水端连通生活热水输出端16；形成分布式能源供给结构。

2.根据权利要求1所述的一种应用于医院的分布式能源供给系统，其特征在于：在系统中设有电空调机组(6)，该电空调机组(6)设有二路电源输入端，电源输入端之一连通市电输入端(8)，电源输入端之二连通燃气发电设备的电力输出端，形成制冷/采暖负荷供给的补充回路，即形成市电和电空调机组(6)作为备用和补充的分布式供能结构。

3.根据权利要求1或2所述的一种应用于医院的分布式能源供给系统，其特征在于：余热锅炉(3)设有天然气输入端，该天然气输入端通过天然气传输通道(13)连通天然气输入端(7)，形成制冷/采暖负荷的补充供能回路。

4.根据权利要求3所述的一种应用于医院的分布式能源供给系统，其特征在于：所述燃气发电设备由燃气机组(1)和发电机(2)构成，燃气机组(1)可以是燃气内燃机或者小型燃气轮机或者微燃机，燃气机组(1)的燃气输入端连接天然气输入端(7)，燃气机组(1)的动力输出端连接发电机(2)的输入端，发电机(2)的电力输出端连接电力负载供电端(14)。

5.根据权利要求3所述的一种应用于医院的分布式能源供给系统，其特征在于：在燃气发电设备的电力输出端设置并网或上网连接端(18)，形成燃气发电设备对市电的补充供给回路。

6.根据权利要求3所述的一种应用于医院的分布式能源供给系统，其特征在于：所述余热锅炉(3)的排烟端通过烟囱(5)连通烟气输出端(12)，形成系统的排烟通路。

7.根据权利要求3所述的一种应用于医院的分布式能源供给系统，其特征在于：溴化锂空调机组(4)为吸收式溴化锂空调机组。