ガスタービン発電

本稿では，ガスタービン発電について述べる。

ガスタービン発電の熱サイクル

燃焼器が 1 組だけのガスタービン発電（gas turbine generation）における基本熱サイクルを単純ブレイトンサイクル*1といい，基本設備は燃焼器のほかに発電機，空気圧縮機，ガスタービンで構成される。図は単純ブレイトンサイクルの熱サイクル線図で，燃焼器に相当する軌跡は２から３である。燃焼器で発生した高温高圧の燃焼ガスをガスタービンで断熱膨張させタービン軸を回し仕事をする。受熱量を $Q_1$，放熱量を $Q_2$，各点の温度を $T_1$，$T_2$，$T_3$，$T_4$ とすれば，理論熱効率 η は次式で示される。

\[1 - \frac{Q_2}{Q_1} = 1 - \frac{T_4 - T_1}{T_3 - T_2} \]

熱サイクル線図

ガスタービンの最大出力

ガスタービンは，圧縮機によって吸い込まれる空気の容積流量が一定であるため，空気の温度が低下すると，密度が高くなり重量流量が増加する。

すなわち燃焼空気流量が増加するため，燃料流量を増加させることが可能となり，その結果，出力は増加できる。

このようにガスタービンの最大出力は，吸い込まれる空気の温度によって変化する特徴を有する。

ガスタービンの基礎と応用―発電用からジェットエンジンまで

ガスタービンの基礎と応用 発電用からジェットエンジンまで [ H．I．H．サラバナムット ]

参考文献

• 平成12年度 第一種 電気主任技術者 一次試験 電力 問1「ガスタービンの最大出力」

更新履歴

• 2021年11月9日　新規作成
• 2021年11月23日　加除修正
• 2022年6月5日　参考文献に「平成12年度 第一種 電気主任技術者 一次試験 電力 問1」を追加

*1:ブレイトンサイクル（Brayton cycle）は，断熱圧縮，等圧加熱，断熱膨張，等圧冷却から構成される熱力学サイクルであり，ジュールサイクルとも呼ばれる。