가스터빈

가. 가스터빈이란?

 
가스터빈은 압축기로 공기를 압축하고 압축된 공기를 연소실로 이끌어, 여기서 연료를 분산해서 연소시킨다. 이때 생긴 고온 ·고압의 가스를 터빈에 내뿜으면서 팽창시켜 터빈을 회전시킨다. 보통 압축기와 터빈은 직접 또는 간접적으로 1개의 축으로 연결되어 있는데, 압축기를 가동시키는 동력은 터빈에서 발생하는 출력의 25~30%를 사용한다. 따라서 가스터빈으로 발전기 ·프로펠러 등을 회전시키는 출력은 터빈에서 발생하는 출력에서 압축기를 가동시키는 데 소요되는 출력을 뺀 것이 된다.
 
가스터빈의 열효율은 압축기와 터빈의 효율이 높을수록 좋으며, 대체로 압축압력이 높을수록 좋다. 그리고 터빈으로 들어가는 연소가스의 온도를 높게 하면 열효율이 좋아진다. 따라서 압축 압력이 높고 효율이 좋은 압축기와 고온에 견디는 터빈 재료가 필요하다. 현재 이 온도는 950℃ 정도밖에 올릴 수가 없으므로, 마력 당(當)의 공기량을 왕복기관의 10배 정도의 여분(餘分)으로 하여 가스 온도를 낮추고 있다. 또 열교환기 ·중간냉각기 ·재열기(再熱器)를 사용함으로써 열효율이나 출력을 크게 할 수 있…(생략)

나. 가스터빈의 장점은 다음과 같다.① 열교환기 ·중간냉각기 ·재열기를 첨가하거나, 압축기 또는 터빈을 여러 개 조합함으로써 발전용 ·차량용 등 목적에 따라 그 성능을 가진 기관을 설계하기가 쉽다.② 회전운동 부분만 있으므로 진동이 적다. 또 고속 회전(분당 5,000~수만 회전)이므로 출력당의 중량이 가벼우며, 작은 것은 100마력에서부터 수만 마력의 것까지 제작된다.③ 부품의 수가 왕복기관에 비해 적다.④ 재료는 가스 ·석유 ·중유를 비롯하여 목적에 따라서는 미분탄(微粉炭)까지 사용할 수 있으며, 마찰부분이 적기 때문에 윤활유의 소비량이 적다.⑤ 증기 터빈에 비해서 보일러 ·복수기(復水器) 및 냉각을 위한 물이 필요하지 않다. 또 시동에서 전력운전까지의 시간이 매우 짧다.⑥ 보 ·정비 및 운전조작이 간단하다.