燃焼タービンとは？

燃焼タービンは、空気が入り、圧縮され、点火される前にガスまたはオイルと混合される機械です。 通常、空気は前面から吸い込まれますが、圧縮と燃焼は一般に異なるセクションでも発生します。 燃焼からの熱がタービンを動かし、高速で移動する高圧ガスの力をエネルギーに変換します。 燃焼タービンは、多くの場合、発電所で発電するために使用されるほか、飛行機のエンジンで推力を生成するために使用されます。

ガスタービンとも呼ばれるこのシステムは、一般にガスが連続的に点火される内燃エンジンですが、自動車のエンジンでは、このプロセスは通常断続的です。 タービンの電力の大部分はコンプレッサーを作動させますが、タービンの一部のみが電気を生成します。 したがって、燃焼タービンの一般的な問題はエネルギー効率です。 ユニットの機能は通常、空気が圧縮されて圧力が増加するブレイトンサイクルによって定義されます。 空気は膨張するまで一定の圧力で加熱され、その間に圧力と温度が低下します。 熱が機械から大気中に逃げると、通常、空気量が減少します。

インタークーラーは圧縮ガスの温度を下げることができますが、排気によって放出された空気を加熱するために燃焼タービンに再生器が追加される場合があります。 コンプレッサーに必要な作業を最小限に抑えることができ、タービンの効率が向上します。 2つのタービンがあるシステムでは、両方のタービン間の流れに再熱器がよく使用されます。 燃焼タービンの効率を高める別の方法は、ダクトバーナーを介して、キルン、材料乾燥システム、および過剰な熱を利用する他のプロセスで使用するために、排気から熱を取り込むことです。

燃焼タービンの効率は、高度だけでなく気候によっても影響を受ける可能性があります。 夏と冬の間で温度が大きく変動する場所では、効率と容量がかなり異なる場合があります。 一般的な値は、設計者がタービンを最高のエネルギー効率で運転するために追加するコンポーネントのタイプを決定するのに役立ちます。

ほとんどのタイプの商用燃焼タービンは、モデルに応じて、500キロワットから25メガワットの範囲で稼働できます。 一酸化窒素および一酸化炭素の放出が懸念される場合があるため、水注入および選択的触媒還元（SCR）成分を追加して、このようなガスへの暴露のリスクを軽減することができます。 燃焼エンジンは通常、信頼性が高く、そのような機械を利用できる電力会社やその他の施設で一般的に利用できます。