مقارنة بين حقن البخار ومحطة توليد الطاقة ذات الدورة المركبة باستخدام تحليل الطاقة الحرارية
الكلمات المفتاحية:
Steam injection، combined cycle، gas turbine station، Aspen Plusالملخص
يهدف هذا البحث إلى تحليل أداء محطة توليد الطاقة الغازية Siemens GT5-2000E في غرب طرابلس باستخدام تقنيات حقن البخار والدورة المركبة من منظور الاكسيرجي لتقييم كفاءة تحويل الطاقة وتقليل الخسائر الحرارية. تعتمد الدراسة على بيانات تشغيلية حقيقية من محطة توليد الطاقة. تمت محاكاة وحدتين توربينيتين غازيتين باستخدام Aspen Plus لتطبيق تقنيات حقن البخار والدورة المركبة، بينما تم إجراء تحليل الاكسيرجي باستخدام البيانات التشغيلية لكل مكون من مكونات النظام باستخدام Excel. أظهرت النتائج أن تقنيات حقن البخار والدورة المركبة حققت كفاءات اكسيرجي مختلفة مقارنة بتوربين غازي ذي دورة قياسية. كانت كفاءة الاكسيرجي لوحدتي الغاز في الدورة التقليدية 55.19٪. بعد تطبيق تقنية حقن البخار، زادت كفاءة الاكسيرجي إلى 74.82٪ عند 15 درجة مئوية، مما يعكس تحسنًا بنسبة 35.6٪ مقارنة بالدورة التقليدية. في المقابل، سجلت تقنية الدورة المركبة كفاءةً في استهلاك الطاقة بلغت 49.10%، وهو ما يمثل تحسنًا أقل بنسبة 10.1% مقارنةً بالدورة التقليدية. كما كشف تحليل استهلاك الطاقة أن غرفة الاحتراق كانت المساهم الأكبر في استهلاك الطاقة في جميع الحالات، حيث مثّلت ما بين 40% و50% من إجمالي الخسائر. ويمكن الاستنتاج أن تقنية حقن البخار تُمثل الخيار الأكثر كفاءةً من حيث استهلاك الطاقة، إذ تحقق أعلى تحسن في كفاءة تحويل الطاقة وأقل خسائر في الطاقة مقارنةً بالدورة المركبة ووحدات الغاز ذات الدورة التقليدية.
