Kaj je turbina z izgorevanjem?

Turbina z izgorevanjem je stroj, v katerega zrak vstopi, se stisne in se pred vžigom pomeša s plinom ali oljem. Zrak se običajno vleče spredaj, medtem ko se stiskanje in zgorevanje običajno zgodita tudi v različnih delih. Toplota iz zgorevanja lahko nato premakne turbino, ki pretvarja silo hitro premikajočega se visokotlačnega plina v energijo. Turbino z izgorevanjem pogosto uporabljajo elektrarne za proizvodnjo električne energije, pa tudi v letalskih motorjih za ustvarjanje potiska.

Sistem, imenovan tudi plinska turbina, je na splošno motor z notranjim zgorevanjem, v katerem se plini nenehno vžigajo, medtem ko je pri avtomobilskih motorjih ta proces običajno občasno. Večino moči turbine poganja kompresor, le del pa proizvaja električno energijo. Pogosta težava pri turbini z zgorevanjem je torej energetska učinkovitost; funkcija enote je običajno opredeljena z Braytonovim ciklom, v katerem se zrak stisne in tlak narašča. Zrak se segreva pri konstantnem tlaku, dokler se ne razširi, pri čemer se tlak in temperatura zmanjšata. Zmanjšanje količine zraka se običajno pojavi, ko toplota uhaja iz stroja v ozračje.

Včasih je turbini z izgorevanjem dodan regenerator za ogrevanje zraka, ki ga sprošča izpušni plin, medtem ko lahko intercooler zniža temperaturo stisnjenega plina. Lahko zmanjša delo, ki ga potrebuje kompresor, in poveča učinkovitost turbine. V sistemih, kjer sta dve turbini, se na pretoku med obema pogosto uporablja grelnik. Drug način za povečanje učinkovitosti turbine z zgorevanjem je lahko zajemanje toplote iz izpušnih plinov s pomočjo kanalskega gorilnika za uporabo v pečeh, sistemih za sušenje materiala in drugih procesih, ki uporabljajo odvečno toploto.

Na učinkovitost turbine z zgorevanjem lahko vplivata tudi podnebje, pa tudi nadmorska višina. Na mestih z velikimi temperaturnimi nihanji med poletjem in zimo se lahko učinkovitost in zmogljivost precej razlikujeta. Tipične vrednosti lahko pomagajo oblikovalcem pri odločitvi, katere vrste komponent dodati, da bo turbina delovala z največjo energetsko učinkovitostjo.

Večina vrst komercialnih turbin z zgorevanjem lahko deluje od 500 kilovatov do 25 megavatov, odvisno od modela. Emisije dušikovega oksida in ogljikovega monoksida so včasih zaskrbljujoče, zato se lahko dodajo vbrizgavanje vode in komponente selektivne katalitične redukcije (SCR), da se zmanjša tveganje izpostavljenosti takšnim plinom. Motor z notranjim zgorevanjem je običajno zanesljiv in običajno na voljo energetskim podjetjem in drugim objektom, ki lahko uporabljajo takšne stroje.