Газотурбинная электростанция — современная высокотехнологичная установка, генерирующая электричество и тепловую энергию.
Основу газотурбинной электростанции составляют один или несколько газотурбинных двигателей — силовых агрегатов, механически связанных с электрогенератором и объединённых системой управления в единый энергетический комплекс. Газотурбинная электростанция может иметь электрическую мощность от двадцати кВт до сотен МВт. Кроме прямого вращения турбиной электрогенератора, газовая турбина способна также отдавать потребителю значительное количество (вдвое больше электрической мощности) тепловой энергии, которую можно использовать для выработки пара в котле-утилизаторе, который в свою очередь можно использовать для дополнительной выработки электроэнергии или для нужд теплоснабжения. В этом случае электростанция называется парогазовой или газотурбинной ТЭЦ.
В нагнетатель (1) газотурбинного силового агрегата подаётся чистый воздух. Под высоким давлением воздух из нагнетатель направляется в камеру сгорания (2), куда подаётся и основное топливо — газ. Смесь воспламеняется. При сгорании газовоздушной смеси образуется энергия в виде потока раскалённых газов. Этот поток с высокой скоростью устремляется на рабочее колесо турбины (3) и вращает его. Вращательная кинетическая энергия через вал турбины приводит во вращение нагнетатель (1) и электрический генератор (4). С клемм электрогенератора произведённое электричество, обычно через трансформатор, направляется в электросеть, к потребителям энергии. Так, электрический генератор состоит из ротора и статора. Так, первый крутится одновременно с турбиной, а статор не двигается. Однако между ним и ротором есть невидимое взаимодействие, которое производит ток[1].
После прохождения через турбину, у горячих газов, температура которых достигает 550 градусов Цельсия, нет мощности для быстрого вращения ротора. Однако они все же обладают достаточной энергией для использования в других устройствах, преобразующих ее в электричество. На электростанциях паросиловые установки используются для максимальной эффективности газовых турбин. Высокотемпературные газы передают тепло воде в котле. Она начинает кипеть, и полученный пар приводит в движение вторую, паровую турбину. Паровая турбина имеет схожую конструкцию с газовой, но вращается с меньшей скоростью (от 25 до 50 оборотов в секунду). Лопатки на паровых турбинах могут быть длиннее метра, в то время как у типичной газовой турбины они не превышают десятки сантиметров. Сама по себе паросиловая установка на тепловой электростанции редко достигает КПД выше 30%. Однако, если сложить этот коэффициент с более высоким КПД газовой турбины, общий КПД может превысить 60%[2].