Una turbina de combustión es una máquina en la que entra aire, se comprime y se mezcla con gas o aceite antes de encenderse. El aire generalmente se aspira en la parte delantera, mientras que la compresión y la combustión generalmente también ocurren en diferentes secciones. El calor de la combustión puede mover una turbina que convierte la fuerza del gas de alta presión en movimiento rápido en energía. La turbina de combustión se utiliza a menudo en las centrales eléctricas para generar electricidad, así como en los motores de los aviones para producir empuje.
También llamado turbina de gas, el sistema es generalmente un motor de combustión interna en el que los gases se encienden continuamente, mientras que en los motores de automóviles este proceso suele ser intermitente. La mayor parte de la energía de la turbina hace funcionar el compresor, mientras que solo una parte genera electricidad. Un problema común con una turbina de combustión, por lo tanto, es la eficiencia energética; la función de la unidad suele estar definida por el ciclo de Brayton, en el que se comprime el aire y aumenta la presión. El aire se calienta a una presión constante hasta que puede expandirse, durante el cual la presión y la temperatura disminuyen. Por lo general, se produce una disminución en el volumen de aire cuando el calor escapa de la máquina a la atmósfera.
A veces, se agrega un regenerador a una turbina de combustión para calentar el aire liberado por el escape, mientras que un intercooler puede reducir la temperatura del gas comprimido. Puede minimizar el trabajo que necesita el compresor, aumentando la eficiencia de la turbina. En sistemas donde hay dos turbinas, a menudo se usa un recalentador en el flujo entre ambas. Otra forma de aumentar la eficiencia de una turbina de combustión puede ser capturar el calor del escape, por medio de un quemador de conducto, para su uso en hornos, sistemas de secado de materiales y otros procesos que aprovechan el exceso de calor.
La eficiencia de una turbina de combustión también puede verse afectada por el clima, así como por la altitud. En lugares que tienen grandes fluctuaciones de temperatura entre el verano y el invierno, la eficiencia y la capacidad pueden variar bastante. Los valores típicos pueden ayudar a los diseñadores a decidir qué tipos de componentes agregar para que la turbina funcione con la mayor eficiencia energética.
La mayoría de los tipos de turbinas de combustión comerciales pueden funcionar entre 500 kilovatios y 25 megavatios, según el modelo. Las emisiones de óxido nítrico y monóxido de carbono a veces son una preocupación, por lo que la inyección de agua y los componentes de reducción catalítica selectiva (SCR) pueden agregarse para reducir el riesgo de exposición a dichos gases. Un motor de combustión suele ser confiable y comúnmente disponible para las compañías eléctricas y otras instalaciones que pueden hacer uso de dicha maquinaria.