مقارنة بين تقنية حقن البخار والدورة المركبة على أداء المحطات الغازية

الملخص

الملخص:

تستعرض هذه الورقة مقارنة بين استخدام تقنيتي حقن البخار والدورة المركبة على أداء وحدتين غازيتين نوع Siemens GT5-2000E المشغلة غرب طرابلس، ليبيا. باستخدام برنامج Aspen Plus لتحليل البيانات التشغيلية للوحدتين من حيث الكفاءة الحرارية والطاقة الكهربائية المتولدة، واستهلاك الوقود، والانبعاثات. أظهرت نتائج التحليل أن تقنية حقن البخار قد حققت تحسينات كبيرة مقارنة بالدورة المركبة. في الكفاءة الحرارية، حققت تقنية حقن البخار زيادة بنسبة 52.3%، بينما كانت الزيادة في الدورة المركبة 42.9%. في الطاقة الكهربائية، ارتفعت الطاقة الكهربائية في حقن البخار بنسبة 50.3% مقارنة بـ 41.4% في الدورة المركبة. فيما يخص الاستهلاك النوعي للوقود، تحسن بنسبة 33.5% في حقن البخار مقابل 29.3% في الدورة المركبة. كما انخفضت انبعاثات CO₂ بنسبة 33.4% في تقنية حقن البخار مقارنة بـ 29.3% في الدورة المركبة. بناءً على هذه النتائج، تبين أن تقنية حقن البخار تعتبر الخيار الأكثر فعالية لتحسين الأداء العام للمحطات الغازية من حيث الكفاءة التشغيلية، الطاقة الكهربائية المتولدة، التوفير في الوقود، وتقليل الانبعاثات.

Abstract:

This paper presents a comparison between the application of steam injection and combined cycle technologies on the performance of two Siemens GT5-2000E gas turbine units operating in West Tripoli, Libya. Using Aspen Plus software, the operational data of the two units were analyzed in terms of thermal efficiency, generated electric power, fuel consumption, and emissions. The analysis results showed that the steam injection technology achieved significant improvements compared to the combined cycle. In terms of thermal efficiency, the steam injection technology achieved a 52.3% increase, while the combined cycle achieved a 42.9% increase. For electric power generation, steam injection led to a 50.3% increase compared to a 41.4% increase in the combined cycle. Regarding specific fuel consumption, an improvement of 33.5% was observed with steam injection compared to 29.3% with the combined cycle. Additionally, CO₂ emissions decreased by 33.4% with steam injection compared to 29.3% with the combined cycle. Based on these results, steam injection technology proves to be the most effective option for improving the overall performance of gas turbine plants in terms of operational efficiency, electric power generation, fuel savings, and emissions reduction.