تحليل الطاقة والإكسرجي لمحطة توليد القدرة بالتوربينات الغازية بمدينة الخمس تحت ظروف التشغيل عند الأحمال الجزئية

الملخص

أدى التزايد التدريجي في الطلب على الكهرباء إلى التوسع في محطات توليد الطاقة. وقد تركز هذا التوسع على إنشاء محطات جديدة وتطوير المحطات القائمة بهدف تحسين الكفاءة. تهدف هذه الدراسة إلى إجراء تحليل إكسرجي لمحطة الخمس للتوربينات الغازية ، والتي تستخدم نوعين مختلفين من الوقود هما الديزل الخفيف والغاز الطبيعي عند أحمال تشغيل مختلفة. وفي هذه الدراسة، تم تطبيق معادلات حفظ الكتلة والطاقة على مكونات محطة القدرة (التوربين الغازي، غرفة الاحتراق، والضاغط) عند أحمال تشغيل ونسب ضغط مختلفة. أظهرت النتائج أنه عند استخدام الغاز الطبيعي، حدث أكبر تدمير للإكسرجي في غرفة الاحتراق وبلغ نحو 290.86 ميجاواط، في حين سُجل أقل تدمير للإكسرجي في الضاغط وبلغ 9.1 ميجاواط. ووفقًا للقانون الأول للديناميكا الحرارية، بلغت الكفاءة الحرارية لمحطة التوربينات الغازية 34.3%، بينما بلغت الكفاءة الإكسرجية 32.5%. أما عند استخدام الوقود الخفيف، فقد أظهرت النتائج أن أكبر تدمير للإكسرجي حدث أيضًا في غرفة الاحتراق وبلغ نحو 219.33 ميجاواط، في حين سُجل أقل تدمير للإكسرجي في الضاغط وبلغ 5.68 ميجاواط. ووفقًا للقانون الأول للديناميكا الحرارية، بلغت الكفاءة الحرارية لمحطة التوربينات الغازية 36.8%، بينما بلغت الكفاءة الإكسرجية 35%.. كما أوضحت النتائج وجود علاقة واضحة بين تغيرات حمل المحطة وكلٍّ من الكفاءة الكلية للطاقة، والكفاءة الإكسرجية، ومقدار تدمير الإكسرجي.