Gas Turbine Class

가스터빈의 class를 구분하는 데 사용되는 주요 온도 기준은 연소 가스의 터빈 입구 온도(Turbine Inlet Temperature, TIT) 또는 연소 온도(firing temperature)입니다. 주요 class별 온도 범위는 다음과 같습니다.

E-class:
TIT: 약 1300°C (2372°F)
연소 온도: 약 2000-2200°F (1093-1204°C)

F-class:
TIT: 약 1400°C (2552°F)
연소 온도: 약 2300-2600°F (1260-1427°C)

G-class 및 H-class:
TIT: 약 1500°C (2732°F)
연소 온도: 2600°F (1427°C) 이상, 최대 약 2900°F (1593°C)까지

J-class:
TIT: 약 1600°C (2912°F) 이상

이러한 온도 구분은 대략적인 기준이며, 제조사와 모델에 따라 약간의 차이가 있을 수 있습니다. 특히 H-class의 경우, GE에서는 연소 온도가 2600°F (약 1426°C)를 초과하고 최대 2900°F (약 1600°C)까지 도달하는 가스터빈을 H-class로 분류합니다.

높은 터빈 입구 온도는 가스터빈의 효율과 출력을 향상시키지만, 동시에 재료 및 냉각 기술의 발전이 필요합니다. 최신 H-class 및 J-class 가스터빈은 이러한 고온에서 작동할 수 있는 첨단 재료와 냉각 기술을 적용하여 높은 효율을 달성하고 있습니다.

TIT(Turbine Inlet Temperature)와 RIT(Rotor Inlet Temperature)의 주요 차이점은 다음과 같습니다.

측정 위치:
TIT: 터빈 입구, 즉 연소기 출구에서 측정됩니다14.
RIT: 터빈 첫 번째 회전 블레이드(로터) 입구에서 측정됩니다.

온도 차이:
RIT는 일반적으로 TIT보다 낮습니다. 그 차이는 약 80°F(약 27°C)에서 200°F(약 93°C) 정도입니다1.

기술적 의미:
TIT와 RIT의 차이는 고온 가스 경로(HGP) 구성 요소의 내구성과 열 차단 코팅(TBC) 및 냉각 기술의 효과를 직접적으로 나타냅니다.
RIT는 TIT보다 더 중요한 가스터빈 파라미터로 간주됩니다. RIT는 사이클 작동 유체의 실제 작업 생성 능력을 정량화하기 때문입니다.

설계 목표:
터빈 설계자의 궁극적인 목표는 RIT를 TIT와 동일하게 만드는 것입니다. 이는 재료 기술과 냉각 기술의 발전을 통해 달성하고자 합니다.

냉각 방식에 따른 차이:
공기 냉각 가스터빈에서는 RIT-TIT 차이가 약 200°F(약 93°C)입니다.

TIT와 RIT의 차이를 최소화하는 것은 가스터빈의 효율과 성능을 향상시키는 데 중요한 역할을 합니다. 이는 재료 과학, 열 관리 기술, 그리고 전반적인 터빈 설계의 발전을 통해 지속적으로 개선되고 있습니다.