Eine Verbrennungsturbine ist eine Maschine, in die Luft eintritt, komprimiert und mit Gas oder Öl vermischt wird, bevor sie gezündet wird. Luft wird typischerweise vorne angesaugt, während Kompression und Verbrennung in der Regel auch in verschiedenen Abschnitten stattfinden. Die Verbrennungswärme kann dann eine Turbine bewegen, die die Kraft des sich schnell bewegenden Hochdruckgases in Energie umwandelt. Die Verbrennungsturbine wird häufig in Kraftwerken zur Stromerzeugung sowie in Flugzeugtriebwerken zur Schuberzeugung eingesetzt.
Auch als Gasturbine bezeichnet, ist das System im Allgemeinen ein Verbrennungsmotor, in dem Gase kontinuierlich gezündet werden, während dieser Prozess bei Kraftfahrzeugmotoren typischerweise intermittierend ist. Der größte Teil der Turbinenleistung treibt den Kompressor an, während nur ein Teil davon Strom erzeugt. Ein häufiges Problem bei einer Verbrennungsturbine ist daher die Energieeffizienz; Die Funktion des Gerätes wird in der Regel durch den Brayton-Zyklus definiert, bei dem Luft komprimiert und der Druck erhöht wird. Die Luft wird mit konstantem Druck erhitzt, bis sie sich ausdehnen kann, wobei Druck und Temperatur abnehmen. Eine Verringerung des Luftvolumens tritt typischerweise auf, wenn Wärme aus der Maschine in die Atmosphäre entweicht.
Manchmal wird einer Verbrennungsturbine ein Regenerator hinzugefügt, um die vom Abgas freigesetzte Luft zu erwärmen, während ein Zwischenkühler die Temperatur des komprimierten Gases senken kann. Es kann die vom Verdichter benötigte Arbeit minimieren und den Wirkungsgrad der Turbine erhöhen. In Systemen mit zwei Turbinen wird häufig ein Zwischenüberhitzer für die Strömung zwischen beiden verwendet. Eine andere Möglichkeit, den Wirkungsgrad einer Verbrennungsturbine zu erhöhen, kann darin bestehen, die Wärme aus dem Abgas über einen Kanalbrenner für den Einsatz in Öfen, Materialtrocknungssystemen und anderen Prozessen, die die überschüssige Wärme nutzen, zu gewinnen.
Der Wirkungsgrad einer Verbrennungsturbine kann auch durch das Klima sowie die Höhe beeinflusst werden. An Orten mit starken Temperaturschwankungen zwischen Sommer und Winter können Effizienz und Kapazität stark variieren. Die typischen Werte können den Konstrukteuren bei der Entscheidung helfen, welche Arten von Komponenten hinzugefügt werden müssen, damit die Turbine mit der höchsten Energieeffizienz läuft.
Die meisten Arten von kommerziellen Verbrennungsturbinen können je nach Modell zwischen 500 Kilowatt und 25 Megawatt laufen. Stickoxid- und Kohlenmonoxidemissionen sind manchmal ein Problem, daher können Wassereinspritzung sowie Komponenten der selektiven katalytischen Reduktion (SCR) hinzugefügt werden, um das Risiko einer Exposition gegenüber solchen Gasen zu verringern. Ein Verbrennungsmotor ist typischerweise zuverlässig und steht Energieunternehmen und anderen Einrichtungen, die solche Maschinen verwenden können, allgemein zur Verfügung.