摘要：在分析某医院热、电、冷负荷和天然气、蒸汽消耗情况基础上，提出了热电冷三联供+集中供热的节能改造方案。分析结果表明，热电冷三联供+集中供热技术方案的安全性及经济效益较好，是一种合理可行的“绿色化”改造方案。
工程概况
某医院是一座大型综合性现代化医院，建成于1984年，占地面积9.7㎡，共有建筑面积16万㎡，其中12万㎡为医院区(办公用房和病房)，4万㎡为住宅区。
医院热、电、冷的供应现状如下：
*供热
医院自设锅炉房，共有4台10t/h燃气蒸汽锅炉，总生产能力为40t/h蒸汽，主要为医院的冬季供暖、生活热水、卫生消毒、蒸煮提供蒸汽。
*制冷
有电制冷和蒸汽制冷两种方式。其中病房楼采用蒸汽制冷，由锅炉房提供蒸汽；其余部分采用窗机分散式电制冷。
*用电
医院设有2台变压器，单台负荷为3000 kW，共计6000kW，为医院提供所有生活及医疗设备用电。
医院热、电、冷负荷及天然气、蒸汽消耗量调查
*热负荷
医院的供暖面积为16万㎡，其中医院区12万㎡，住宅区4万㎡。医院设有床位1315张。医院区热指标，按80 W/㎡计算；住宅区热指标，按60 W/㎡计算。供暖热负荷共计12 MW，生活热水热负荷为2.5 MW(按50t/h生活热水用量计算)，合计14.5 MW。
*电负荷
该医院用电，大致分为几个部分：
正常生活及生产用电、制冷用电、锅炉房用电。
供暖期（1~3，11，12月）：电负荷平均为1100kW，其中单台锅炉电负荷为21 kW，配2台循环水泵，单台功率15 kW，一用一备。
制冷期（6~9月）：6月电负荷为1620 kW，7、8月电负荷，均为1880kW，9月电负荷为1250 kW。
过渡期（4、5、10月）：电负荷为930~960 kW。
*冷负荷
医院的供冷面积为12万㎡，冷负荷指标取100 W/㎡，则总冷负荷为12 MW。
医院病房楼采用集中制冷，设有2台2.3 MW(200万kcal/ h)的蒸汽溴化锂制冷机组，总功率4.6 MW，主要为病房楼供冷，病房楼的面积为3万㎡(实际负荷为3MW)。
其余部分，采用分散式电制冷，冷负荷为9MW。
以上冷负荷，均按冷负荷指标和供冷面积计算得出。（医院负荷相对于其他建筑一般都偏大。）
*天然气用量
医院的用气高峰期，是1~3、11、12月，其中以1、12月天然气用量最大，最高可达979 522m3；4~10月天然气用量基本保持平稳，每月为30万m3左右。
这主要是因为医院采用自备天然气锅炉供暖，故在供暖期天然气用量大；而在非供暖期，天然气锅炉只提供生活热水、卫生消毒及蒸煮用汽，所以天然气用量相对平稳。
*蒸汽负荷
医院蒸汽，主要用于供暖、制冷、卫生消毒、蒸煮和生活热水。按院方提供的数据，蒸汽主要在白天使用，晚上几乎不用。
根据年度分阶段蒸汽用量统计，制冷期蒸汽最大用量为14t/h左右，其中制冷用3t/h左右、生活热水用汽3t/h、卫生消毒及蒸煮用汽8~9t/h；供暖期和过渡期生活热水、卫生消毒及蒸煮用汽11t/h左右。
热电冷三联供+集中供热技术改造方案
根据以上负荷，如果单纯用热电冷三联供模式，对于医院来说，首先缺乏安全性，其次3种负荷很难做到匹配，而且，即使能在设备选型上做到合理地匹配，但由于冬夏热电负荷差别较大，制定一个合理的运行方案也很困难。
鉴于此，根据医院周边敷设有城市集中供热管网的优势，笔者提出了一种热电冷三联供+集中供热的技术方案。
*设计原则
方案能源配置的原则是：以电力负荷定容量，不足冷量由电制冷补充，不足热量由城市热网补充；电力并网不上网。
因此，燃气发电装置的功率选择原则是：平均负荷+尖峰负荷，接近或小于医院要求的电力负荷，并具有较大的调节灵活性。
*技术方案
方案设计范围是：医院全年用电、冬季供暖、夏季病房楼制冷。医院其他区域的夏季制冷，沿用原有的电制冷方式及设备不做改动。
根据以上设计范围，本方案拟选用2台燃气轮机发电机组，1台为平均负荷机组，1台为基本负荷机组。2台机组根据电负荷需要分时段运行，为整个医院提供基本负荷，不足部分由城市电网补充。
产生的蒸汽，一部分用于供暖及制取生活热水，一部分用于制冷，一部分用于卫生消毒及蒸煮。
供暖不足部分，由城市热网补充；蒸汽不足部分，由燃气锅炉产生的蒸汽补充。多余的部分热量，可送入城市热网。这里城市热网还起到蓄热的作用。
*运行方案
热电冷三联供方案的经济性，主要取决于机组怎样运行。合理的运行方案，可减少能源损失，降低能耗，创造最大效益。
运行方案，由医院每天各时段的热、电、冷负荷决定。根据本方案的设计原则，电负荷决定了机组的运行时段及台数，蒸汽需要量决定了燃气锅炉的运行时间，热和电的缺口，可随时由城市热网及电网补充。