증기의 유동방향, 증기 흐름 및 차실 수에 의한 증기 터빈의 종류

 앞 게시글에서는 증기의 작용 방법과 터빈 배기 방법에 따른 증기 터빈의 종류를 알아보았다. 그 외의 분류 방법으로 증기의 유동방향과 증기의 흐름 및 차실(케이싱) 수에 따라 터빈의 종류를 나눌 수 있다. 지금부터 어떤 터빈들이 있는지 자세히 알아보도록 하겠다.

1. 증기의 유동방향에 의한 터빈의 종류

1) 축류 터빈(Axial turbine)

증기가 회전날개를 통과할 때에 터빈축과 평행으로 되어 있는 터빈을 축류 터빈이라 한다. 현재 우리나라에서 사용되고 있는 터빈은 모두 축류 터빈이다. 축의 방향에는 횡축과 직축이 있으나 고속회전(3,600rpm)에 적합한 횡축을 이용한다.

2) 폭류 터빈(Radial turbine)

폭류 터빈은 증기가 회전날개를 통과할 때에 터빈축에 수직으로 흐르는 터빈으로 동일 용량의 축류 터빈에 비해 터빈이 작아질 수 있다는 장점이 있으나 구조가 복잡하고 대용량에 적합하지 않다. 폭류 터빈은 양단에 발전기 2대를 설치하는 것이 특징이다.

2. 증기 흐름에 의한 터빈의 종류

1) 단류 터빈

터빈 내의 증기는 고압단으로 들어가서 저압단의 출구로 배출된다. 이렇게 1차실(케이싱) 내에서 단일방향으로 흐르게 설계된 터빈을 단류 터빈이라 한다.

2) 복류 터빈

터빈 내의 증기는 팽창함에 따라서 비용적이 증가하게 된다. 이 때문에 케이싱이 거대하게 되고 제작도 어려워지므로 압력이 낮을수록 케이싱의 수를 늘리지 않으면 안된다. 이러한 단점을 보완하기 위해 증기의 입구를 터빈의 중앙에 설치해서 증기가 양단의 출구로 배출되도록 설계한 터빈을 복류 터빈이라 한다.

3. 차실(케이싱) 수에 의한 터빈의 종류

1) 단실 터빈

차실(케이싱)이 하나로 된 터빈을 단실 터빈이라 하며 중, 소용량 터빈에 사용된다.

2) 다실 터빈

대용량의 터빈에서는 케이싱 하나로 증기를 수용하기가 어려우므로 케이싱을 2개 이상으로 분할해서 증기를 차례로 통과시키게 된다. 이러한 형식을 다실 터빈이라 하며 터빈 입구의 압력에 따라 고압 터빈, 중압 터빈, 저압 터빈으로 분류한다.

다실 터빈에서는 케이싱의 수와 케이싱 상호 연결 방법에 따라 다음과 같은 형식으로 나누어진다.

- 탠덤형 더빈

각 케이싱을 같은 주축 상에 일렬로 배치하는 형식으로 발전소의 길이가 길어진다.

- 크로스형 터빈

케이싱을 2조 이상으로 나누어 각 조를 별개의 축으로 연결한 형식으로 발전기 역시 축별로 설치된다.

- 탑형 터빈

고압 케이싱을 저압 케이싱 위에 중첩시켜 배치한 형식이다.