Развитие газотурбинных установок в течение долгого времени происходило путем повышения начальной температуры газов, совершенствования аэродинамики турбомашин и эффективности воздушного охлаждения критических узлов в рамках простого термодинамического цикла. При использовании на экспериментальных турбинах и исследовании около 50 лет назад систем водяного охлаждения были выявлены принципиальные трудности, препятствовавшие практической реализации таких систем на промышленных газотурбинных установках (ГТУ). Более существенное развитие получили работы по паровому охлаждению. Были построены, испытаны и эксплуатируются энергетические ГТУ мощностью до 300 МВт с замкнутым паровым охлаждением, включенным параллельно с контуром промежуточного подогрева пара в паровом цикле парогазовой установки (ПГУ). Конструкции и схемы таких ГТУ и всего парогазового энергоблока существенно усложнились без заметных экономических выгод. Вследствие этого и паровое охлаждение газовых турбин не получило широкого распространения. Циклы, усложненные промежуточным охлаждением воздуха при сжатии, промежуточным подогревом продуктов сгорания при расширении и регенерацией их тепла для повышения температуры воздуха перед подачей в камеру сгорания, использовались, в частности, и в отечественных энергетических ГТУ с умеренными (700-800°C) начальными темпе- ратурами газов перед турбиной. При достигнутых в настоящее время температурах (1300-1450°C) только фирма Alstom использует в своих ГТУ мощностью 240-300 МВт цикл с повторным сжиганием топлива в процессе расширения газов в турбине. Хотя эти ГТУ работают надежно, существенных преимуществ по экономичности у них нет. Чтобы составить прогноз дальнейшего совершенствования энергетических ГТУ, сделан краткий обзор и оценены возможности охлаждения горячих дета- лей водой или паром и усложнения цикла ГТУ путем повторного сжигания топлива при расширении газов в турбине. Считается вероятным достижение в перспективе коэффициента полезного действия (КПД) традиционных ГТУ на уровне 43% и ПГУ 63% при начальной температуре газов 1600°C и менее вероятным повышение КПД этих установок до 45 и 65% путем увеличения температуры газов до 1700°C или применения парового охлаждения с повторным сжиганием топлива.
