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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dampfturbine.
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In Dampfkraftwerken wird zum Betrieb von Dampfturbinen als Arbeitsmedium Dampf verwendet. Unter Druck stehender Wasserdampf wird in einem Dampfkessel erzeugt und strömt über Rohrleitungen in die Dampfturbine. In der Dampfturbine wird die zuvor aufgenommene Energie des Arbeitsmediums in Bewegungsenergie umgewandelt. Mittels der Bewegungsenergie wird z.B. ein Generator betrieben, welcher die erzeugte mechanische Leistung in elektrische Leistung umwandelt. Danach strömt der entspannte und abgekühlte Dampf in einen Kondensator, wo er durch Wärmeübertragung in einem Wärmetauscher kondensiert und als flüssiges Wasser durch eine Pumpe erneut dem Dampfkessel zum Erhitzen, Verdampfen und anschließendem Überhitzen zugeführt wird. Um höhere und höchste Wirkungsgrade im Dampfkraftprozess zu erreichen, entwickelt sich der Dampfkraftprozess zu immer höheren Frischdampfparametern hin. Bedingt durch diese hohen Frischdampfparameter verschiebt sich der Kondensationspunkt der Anlage tiefer in den Bereich des Nassdampfes und somit einer Teilkondensation.
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Übliche Dampfturbinenanlagen für höchste Wirkungsgrade weisen wenigstens einen Hochdruckteil auf. Zusätzlich können ein Mitteldruck- und ein oder mehrere Niederdruckteile zum Einsatz kommen. Im Niederdruckteil sinkt die Temperatur des Dampfes sehr stark ab, wodurch es zur teilweisen Kondensation des Dampfes kommt. Der Niederdruckteil ist jedoch sehr empfindlich, was den Nässegehalt des Dampfes betrifft. Erreicht der Dampf im Niederdruckteil der Turbine einen Nässeanteil von ca. 8 bis 10 Prozent, sind Maßnahmen zu ergreifen, die den Nässegehalt des Dampfes vor dem Eintritt in den Niederdruckteil und während der weiteren Entspannung in Selbigem auf ein zulässiges Maß reduzieren. Eine dieser Maßnahmen kann die Anwendung einer zusätzlichen Zwischenüberhitzung und/oder Trocknung des Dampfes sein. Durch diese Maßnahme wird der Dampf erneut zwischenüberhitzt und somit gleichzeitig der Wirkungsgrad des Dampfkraft-Prozesses erhöht.
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Zur Dampftrocknung / Zwischenüberhitzung wird der gesamte Dampfmassenstrom vor dem Eintritt in den Mittel- bzw. Niederdruckteil vollständig aus der Turbine entnommen und erneut dem Dampfkessel zugeführt. In der Zwischenüberhitzung wird die Dampftemperatur in der Regel erneut auf die des Frischdampfes angehoben, sodass der Nässegehalt am Entspannungsendpunkt sinkt. Anschließend wird der Dampf zurück in die Turbinenanlage geführt. Ohne eine solche Zwischenüberhitzung kann die Dampfturbinenanlage nicht dauerhaft bei niedrigsten Abdampfdrücken (ca. 50 ... 25 mbar) betrieben werden, da auskondensierte Wassertropfen auf die sich rotierenden Turbinenschaufeln auftreffen und dadurch Schaden an der Beschaufelung verursachen.
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Bei mehrgehäusigen Dampfturbinenanlagen kann zwischen den einzelnen Teilturbinen eine solche Zwischenüberhitzung/ Trocknung des Wasserdampfs durchgeführt werden.
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Das Gehäusematerial im Einströmbereich der Turbine wird durch den sehr heißen Dampf in seinen Festigkeitseigenschaften stark geschwächt, so dass es den im Inneren herrschenden Drücken nicht mehr entgegenwirken kann. Eine Aufdickung der Gehäusewand ist nur bedingt möglich, da bei sehr dicken Gehäusen unzulässig hohe, thermisch bedingte Spannungen in der Gehäusewand infolge von Temperaturänderungen auftreten. Im Bereich der Beaufschlagung mit dem zwischenüberhitzten Dampf herrschen dieselben Temperaturen, daher wird auch hier das Gehäusematerial stark geschwächt. Damit unterscheiden sich Turbinenanlagen mit Zwischenüberhitzung von herkömmlichen Anlagen durch zwei Punkte im Entspannungsverlauf, die durch extrem hohe Temperaturen gefährdet sind.
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Bei einer eingehäusigen Dampfturbine mit Zwischenüberhitzung wird an zwei Stellen stark überhitzter Dampf in die Turbine geleitet. Dabei wird das Turbinenaußengehäuse durch die auftretenden Temperaturen und Drücke an zwei Punkten thermisch stark belastet.
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Dampfturbinen mit Zwischenüberhitzung wurden bisher entweder als zweigehäusige Turbinenanlagen ausgeführt oder es wurden geringere Dampfparameter verwendet, so dass das einschaliges Turbinenaußengehäuse nicht überlastet wurde.
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Die auftretenden, erforderlichen Parameter liegen jedoch häufig über den möglichen Parametern einschaliger Turbinengehäuse.
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Ausgehend von der zuvor beschriebenen Problematik bei Dampfturbinen lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Belastung, insbesondere die Temperaturbelastung und Druckbelastung, eines Turbinenaußengehäuses einer Dampfturbine zu verringern.
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Diese Aufgabe wird durch eine Dampfturbine mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
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Das heißt, die Aufgabe der Erfindung wird durch eine Dampfturbine mit einem Turbinengehäuse mit einer Außenwand, einer in dem Turbinengehäuse drehbar um eine Turbinenachse gelagerten Turbinenwelle, einem ersten Turbinenteil, wenigstens einem zweiten Turbinenteil, welches in Axialrichtung der Turbinenwelle nach dem ersten Turbinenteil angeordnet ist, wobei die Entspannungsrichtung für durch die Dampfturbine geleiteten Dampf vom ersten Turbinenteil zum zweiten Turbinenteilverläuft, gelöst. Der erste Turbinenteil ist vorzugsweise als Hochdruckturbinenteil, der zweite Turbinenteil ist vorzugsweise als Mitteldruckturbinenteil und/oder als Niederdruckturbinenteil ausgebildet. Der Niederdruckturbinenteil kann auch als nebenstehendes weiteres Turbinengehäuse (mehrflutig) ausgeführt sein. Sind beispielsweise zwei zweite Turbinenteile vorgesehen, sind dem ersten Turbinenteil vorzugsweise ein Mitteldruckturbinenteil und diesem vorzugsweise ein oder mehrere Niederdruckturbinenteile nachgeordnet.
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Die Dampfturbine ist durch nachfolgende Merkmale gekennzeichnet:
- – Zwischen dem ersten Turbinenteil und dem zweiten Turbinenteil ist eine zusätzliche Dichtschale, auch als Trennwand bezeichnet, in dem Turbinengehäuse, insbesondere an der Innenseite des Turbinenaußengehäuses, drehfest angeordnet. Die Dichtschale ist über Dichtelemente, beispielsweise Bürsten- oder Labyrinthdichtungen, zu der Turbinenwelle hin abgedichtet.
- – In dem ersten Turbinenteil ist an der Innenseite der Außenwand, das heißt an der der Turbinenwelle zugewandten Seite der Außenwand, ein erstes Innengehäuse rotationssymmetrisch um die und abgedichtet zu der Turbinenwelle hin angeordnet. Das erste Innengehäuse weist einen ersten Dichtungsbereich auf. Der erste Dichtungsbereich unterteilt das erste Turbinenteil bezogen auf die Entspannungsrichtung in einen vorderen Teil und einen hinteren Teil. Ferner weist das erste Innengehäuse einen zur Turbinenachse parallelen beziehungsweise annähernd parallelen ersten Schaufelbereich auf.
- – An der der Turbinenwelle zugewandten Innenwandung des ersten Schaufelbereichs ist eine erste Leitbeschaufelung angeordnet. An der Turbinenwelle ist eine zur ersten Leitbeschaufelung korrespondierende erste Laufbeschaufelung angeordnet. Die erste Leitbeschaufelung und die erste Laufbeschaufelung bilden eine erste Beschaufelungstrommel.
- – In dem zweiten Turbinenteil ist an der Innenseite der Außenwand ein zweites Innengehäuse rotationssymmetrisch um die und abgedichtet zu der Turbinenwelle hin angeordnet. Das zweite Innengehäuse weist einen zweiten Dichtbereich auf, der das zweite Turbinenteil bezogen auf die Entspannungsrichtung in einem vorderen Teil und einen hinteren Teil unterteilt. Ferner weist das zweite Innengehäuse einen zweiten Schaufelbereich auf.
- – An der der Turbinenwelle zugewandten Innenwandung des zweiten Schaufelbereichs des zweiten Innengehäuses ist eine zweite Leitbeschaufelung angeordnet. An der Turbinenwelle ist entsprechend eine zur zweiten Leitbeschaufelung korrespondierende zweite Laufbeschaufelung angeordnet. Die zweite Leitbeschaufelung und die zweite Laufbeschaufelung bilden eine zweite Beschaufelungstrommel.
- – Die Schaufelbereiche der Innengehäuse erstrecken sich jeweils entgegen der Entspannungsrichtung von den jeweiligen Dichtbereichen weg. Das bedeutet, der erste Schaufelbereich des ersten Innengehäuses erstreckt sich von der Seite des ersten Dichtbereiches des ersten Innengehäuses weg, die der Dichtschale abgewandt ist.
- – Die Dampfturbine weist zumindest eine Frischdampfleitung auf, durch die Frischdampf von außenhalb des Turbinengehäuses durch die Außenwand des Turbinengehäuses und durch den ersten Schaufelbereich des ersten Innengehäuses in den Bereich zwischen dem ersten Schaufelbereich und dem ersten Dichtbereich, der Turbinenwelle und der ersten Beschaufelung geführt werden kann. Die Außenwand und der erste Schaufelbereich weisen zur Anbindung der Frischdampfleitung Öffnungen auf. Die Frischdampfleitung ist an dem ersten Innengehäuses befestigt. Die Frischdampfleitung ist abgedichtet durch die Öffnung in der Außenwand des Turbinengehäuses hindurchgeführt.
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Die Innengehäuse können über Stege mit dem Turbinengehäuse verbunden sein. Es ist denkbar, dass die Innengehäuse einstückig, insbesondere monolithisch, mit dem Turbinengehäuse ausgebildet sind.
- – Die Dichtbereiche weisen in dem der Außenwand zugewandten Bereich jeweils Öffnungen auf, durch die Dampf von dem jeweils vorderen Teil in den jeweiligen hinteren Teil der Turbinenteile gelangen kann. Das bedeutet, die Öffnungen sind an dem radial äußeren Bereich der Dichtbereiche der Innengehäuse, nahe der Außenwand des Turbinengehäuses, angeordnet.
- – In der Außenwand des Turbinengehäuses, im Bereich des hinteren Teils des ersten Turbinenteils ist zumindest eine erste Zwischendampföffnung vorgesehen, in der eine Zwischendampfleitung angeordnet ist. Über diese Zwischendampfleitung kann „erkalteter“ Dampf aus dem hinteren Teil des ersten Turbinenteils herausgeführt und einem extern angeordneten Überhitzer zugeführt werden.
- – Ferner ist eine weitere Zwischendampföffnung in der Außenwand des Turbinengehäuses vorgesehen. Diese ist im Bereich des zweiten Innengehäuses in der Außenwand angeordnet. Über eine zweite Zwischendampfleitung, die durch Zwischendampföffnung hindurchgeführt ist, kann überhitzter Dampf durch die Außenwand des Turbinengehäuses und durch den zweiten Schaufelbereich des zweiten Innengehäuses in den Bereich zwischen dem zweiten Schaufelbereich und dem zweiten Dichtbereich, der Turbinenwelle und der zweiten Beschaufelung geführt werden. Der überhitzte Dampf kommt von dem extern angeordneten Überhitzer.
- – Des Weiteren ist zumindest eine Dampfauslassöffnung beziehungsweise eine Dampfauslassleitung in der Außenwand des Turbinengehäuses vorgesehen. Über die Dampfauslassleitung kann Abdampf aus dem hinteren Teil des zweiten Turbinenteils aus dem Turbinengehäuse herausgeführt werden.
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Bei einer derartigen Dampfturbine mit Zwischenüberhitzung wird an zwei Stellen stark überhitzter Dampf in die Dampfturbine geleitet.
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Die Dampfturbine ist durch die beiden Innengehäuse im Bereich der Einleitung des Frischdampfe und des zwischenüberhitzten Dampfes zweischalig ausgeführt. Das heißt, in das Turbinengehäuse ist in dem ersten Turbinenteil ein erstes inneres Gehäuse und in dem zweiten nachgeordneten Turbinenteil ein zweites inneres Gehäuse eingesetzt. Das erste Innengehäuse schirmt das Turbinengehäuse, insbesondere die Außenwand des Turbinengehäuses, von den hohen Temperaturen des einströmenden Frischdampfes ab. Das zweite Innengehäuse schirmt das Turbinengehäuse, insbesondere die Innenwand des Turbinengehäuses, von den hohen Temperaturen des zwischenüberhitzten Dampfes ab. Gleichzeitig wird das Druckgefälle auf zwei Druckstufen aufgeteilt und ermöglicht damit sehr hohe Dampfparameter in den inneren Gehäusen.
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Das im Bereich der Einleitung des zwischenüberhitzten Dampfes angeordnete zweite Innengehäuse ist ein eigenes Bauteil, das vom ersten Innengehäuse im Bereich der Frischdampfeinströmung getrennt ist. Damit ist es möglich das Turbineninnere und den Entspannungsverlauf variabel zu gestalten und beide Innengehäuse entgegen der Hauptentspannungsrichtung anzuordnen, so dass der Schub in der Dampfturbine nahezu vollkommen ausgeglichen werden kann.
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Weiterhin werden durch die Anordnung und Ausgestaltung der beiden Innengehäuse diese jeweils von großen Dampfmengen allseitig umströmt und stellen dadurch ein gleichmäßiges Temperaturfeld sicher. Somit kann durch eine gleichmäßige Temperaturverteilung an der Außenwand des Turbinengehäuses eine Verkrümmung der selbigen minimiert werden.
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Ein besonderer Vorteil ergibt sich aus der freien Anordnung der Innengehäuse, denn damit kann das Dichtungssystem der Turbine auf minimale Leckage-Verluste optimiert werden. Durch die gleichgerichtete Entspannungsrichtung der beiden Innengehäuse ist die Dichtschale zwischen dem ersten Turbinenteil und dem zweiten Turbinenteil erforderlich. Diese Dichtschale wird ausschließlich mit der Druckdifferenz zwischen der kalten und der heißen Leitung zur beziehungsweise von der Zwischenüberhitzung belastet. Im Bereich der Dichtschale entsteht deshalb nahezu keine Leckage.
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In Entspannungsrichtung des Dampfes befindet sich bei der Dampfturbine im ersten Turbinenteil das erste Innengehäuse. In dieses strömt der Frischdampf über die Frischdampfleitung ein. Die erste Beschaufelung kann mehrere Beschaufelungstrommeln aufweisen. Eine Beschaufelungstrommel weist jeweils Leitbeschaufelung und Laufbeschaufelung auf. Der Frischdampf wird entgegen der Hauptentspannungsrichtung des Dampfes durch die Dampfturbine entspannt. Daraus ergeben sich zwei positive Effekte. Zunächst wird das erste Innengehäuse durch den umströmenden kälteren Dampf gekühlt und der Gesamtschub der Turbine wird verringert, da sich in diesem Bereich ein Gegenschub aufbaut. Nach dem Innengehäuse kann im hinteren Teil des ersten Turbinenteils zusätzlich eine weitere Trommelbeschaufelung angeordnet werden. Anschließend wird der Entspannungsverlauf durch die Dichtschale unterbrochen. Der kalte Zwischenüberhitzungsdampf im hinteren Teil des ersten Turbinenteils wird vollständig aus der Turbine geführt und im Überhitzer, insbesondere in einem Dampfkessel, erneut überhitzt. Anschließend strömt der überhitzte Dampf im zweiten Turbinenteil zurück in die Dampfturbine. An dieser Stelle ist der Dampf sehr heiß, so dass die Festigkeit eines einschaligen Turbinengehäuses überschritten würde. Deshalb wird der Dampf in das zweite Innengehäuse eingeleitet. In diesem zweiten Innengehäuse wird der überhitzte Dampf soweit entspannt, bis er eine für das Turbinengehäuse, insbesondere die Außenwand des Turbinengehäuses, zulässige Temperatur erreicht hat.
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Durch die Entspannung des Frischdampfes in der ersten Beschaufelung innerhalb des erste Innengehäuses und die Entspannung des überhitzten Dampfes in der zweiten Beschaufelung innerhalb des zweiten Innengehäuses sind jeweils der Druck und die Temperatur im Bereich zwischen den Innengehäusen und der Außenwand des Turbinengehäuses niedriger als innerhalb der Innengehäuse. Hierdurch wird das Turbinenaußengehäuse weniger belastet. Hierdurch ist sichergestellt, dass das Turbinengehäuse beziehungsweise die Außenwand des Turbinengehäuses bei Betrieb der Dampfturbine nicht bzw. wenig gekrümmt wird. Durch die spezielle Anordnung und Ausgestaltung der Innengehäuse und der Beschaufelung in den Innengehäusen, wird erreicht, dass in Entspannungsrichtung vor und hinter der Dichtschale keine extremen Druck- und Temperaturparameter herrschen, so dass Leckagen durch die Dichtelemente der Dichtschale gering sind.
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Das zweite Innengehäuse mit der zweiten Beschaufelung wird, wie das erste Innengehäuse mit der ersten Beschaufelung, entgegen der Entspannungsrichtung des Dampfes eingesetzt. Daraus ergeben sich die gleichen positiven Effekte, wie beim ersten Innengehäuse, nämlich eine verbesserte Kühlung der Außenseite des zweiten Innengehäuses und der Innenseite der Außenwand des Turbinengehäuses sowie ein Schubausgleich. Da sich die Schubausgleichseffekte addieren, wird die Wirkung erheblich verstärkt, was sich positiv auf Lagerverluste und die Größe eines optional einsetzbaren in Entspannungsrichtung nachgeordneten Niederdruckteils in den dem Turbinengehäuse.
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Das zweite Innengehäuse wird durch den umströmenden Dampf gekühlt.
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Durch den Einsatz der beiden Innengehäuse kann eine normalerweise vollständig zweischalig ausgeführte Dampfturbine mit einem größtenteils einschaligen Turbinengehäuse ausgeführt werden. Hierdurch wird der konstruktive Bauaufwand der Dampfturbine erheblich reduziert. Wird dem Mitteldruckteil, das heißt dem zweiten Turbinenteil, eine Niederdruckteil nachgeordnet, ist es aufgrund der beiden Innengehäuse möglich, eine vollständige Kondensationsturbinenanlage mit Zwischenüberhitzung innerhalb eines einzigen Turbinengehäuses anzuordnen.
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Außerhalb des Turbinengehäuses der Dampfturbine wird ein Überhitzer angeordnet, der zur Überhitzung des aus der ersten Zwischendampfleitung austretenden „kalten“ Dampfes und zur Weiterleitung des in dem Überhitzer überhitzen Dampfes zu der zweiten Zwischendampfleitung ausgebildet ist.
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Um eine besonders gute Entspannung des Dampfes in der ersten Teilturbine zu erlangen, kann vorzugsweise bei einer Dampfturbine vorgesehen sein, dass im hinteren Teil des ersten Turbinenteils wenigstens eine dritte Beschaufelung mit einer Leitbeschaufelung an der Innenseite der Außenwand und einer korrespondierenden Laufbeschaufelung an der Turbinenwelle angeordnet ist. Diese dritte Beschaufelung ist nicht zwischen der Innenwand des Schaufelbereiches des ersten Innengehäuses und der Turbinenwelle angeordnet, sondern zwischen der Außenwand des Turbinengehäuses und der Turbinenwelle.
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Durch die gleichgerichtete Anordnung der Innengehäuse, das heißt der Schaufelbereiche der Innengehäuse, und die zusätzliche Dichtschale kann die dritte Beschaufelung zwischen dem ersten Innengehäuse und der Dichtschale installiert werden. Diese dritte Beschaufelung entlastet ebenfalls die Dichtschale. Die Möglichkeit eine weitere Beschaufelung einzufügen besteht allerdings nur innerhalb der technisch beherrschbaren Parameter des einschaligen Gehäusebereiches.
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Ferner kann bei einer Dampfturbine vorgesehen sein, dass im hinteren Teil des zweiten Turbinenteils eine vierte Beschaufelung mit einer Leitbeschaufelung an der Innenseite der Außenwand und einer korrespondierenden Laufbeschaufelung an der Turbinenwelle angeordnet ist. Auch durch diese weitere Beschaufelung kann nochmals eine weitere Entspannung des durch die Dampfturbine geleiteten Dampfes erfolgen. Hierdurch kann die Belastung in diesem Bereich auf das Turbinengehäuse nochmals reduziert werden. Daher ist eine Dampfturbine vorteilhaft, bei der im hinteren Teil des zweiten Turbinenteils oder dem hinteren Teil des zweiten Turbinenteils in Entspannungsrichtung nachgeordnet ein drittes Turbinenteil, insbesondere ein Niederdruckturbinenteil, angeordnet ist.
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Bevorzugt kann bei einer Dampfturbine vorgesehen sein, dass der erste Turbinenteil ein Hochdruckturbinenteil und der zweite Turbinenteil ein Mitteldruckturbinenteil oder ein Niederdruckturbinenteil sind.
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Zur Vermeidung von Leckagen an den Innengehäusen sind die Dichtbereiche der Innengehäuse über Dichtelemente zur Turbinenwelle abgedichtet. Dies kann beispielsweise über Bürsten- oder Labyrinthdichtungen erfolgen.
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Die vorliegende Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungsfiguren näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch:
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1 den Verlauf des Dampfes in einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dampfturbine,
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2 Dampfleitungen durch das Turbinengehäuse der Dampfturbine gemäß 1,
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3 den Verlauf des Dampfes in einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dampfturbine, und
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4 Dampfleitungen durch das Turbinengehäuse der Dampfturbine gemäß 2.
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In den 1 bis 4 sind Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist schematisch der Verlauf des Dampfes 40 in einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dampfturbine 1 dargestellt. Frischdampf 42 strömt von außerhalb des Turbinengehäuses 2 durch eine Frischdampfleitung 41 in das Innere des ersten Innengehäuses 11. Das erste Innengehäuse 11 ist in dem ersten Turbinenteil 10, der vorzugsweise ein Hochdruckteil ist, angeordnet. Das erste Innengehäuse 11 weist einen ersten Dichtbereich 12 und einen ersten Schaufelbereich 13 auf. Der erste Dichtbereich 12 erstreckt sich senkrecht zu der Turbinenachse 4. Dabei unterteilt der erste Dichtbereich das ersten Turbinenteil 10 in einen vorderen Teil 14 und einen hinteren Teil 15. Der erste Schaufelbereich 13 erstreckt sich parallel zu der Turbinenachse 4 entgegen der Hauptentspannungsrichtung 30 des Dampfes 40 durch die Dampfturbine 1 von dem ersten Dichtbereich 12 weg. An der der Turbinenwelle 5 zugewandten Seite des ersten Schaufelbereiches 13 ist eine erste Leitbeschaufelung 16 angeordnet. Korrespondierend zu dieser ist eine entsprechend ausgebildete erste Laufbeschaufelung 17 an der Turbinenwelle 5 angeordnet. Die erste Leitbeschaufelung 16 und die erste Laufbeschaufelung 17 bilden zusammen eine erste Beschaufelung beziehungsweise Beschaufelungstrommel. Der in das erste Innengehäuse 11 einströmende Frischdampf 42 wird durch die ersten Beschaufelung 16, 17 geführt, das heißt entgegen der eigentlichen Entspannungsrichtung 30 des Dampfes 40. Dabei entspannt der Frischdampf 42. Der Druck und die Temperatur des Frischdampfes nehmen in der ersten Beschaufelung 16, 17 ab, so dass in dem vorderen Teil 14 des ersten Turbinenteils 10 der Druck und die Temperatur geringer sind, als vor der Entspannung durch die erste Beschaufelung 16, 17. Der entspannte Dampf 40 umströmt das erste Innengehäuse 11 vollständig und kühlt dieses dadurch. Die Belastung der Außenwand 3 des Turbinengehäuses 2 ist ebenfalls reduziert durch die Entspannung des Frischdampfes 42 innerhalb des ersten Innengehäuses 11. Der entspannte Frischdampf strömt an der Außenseite des ersten Schaufelbereiches 13 entlang und wird durch Öffnungen 18 in dem ersten Dichtbereich 12 beziehungsweise durch Öffnungen 18 zwischen dem ersten Dichtbereich 12 und der Außenwand 3 des Turbinengehäuses 2 zu dem hinteren Teil 15 des ersten Turbinenteils 10 geleitet. In diesem hinteren Teil 15 ist der Dampf 40 erkaltet und der Druck des Dampfes 40 reduziert.
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Der erste Turbinenteil 10 ist durch eine Dichtschale 6 von dem zweiten Turbinenteil 20 getrennt. Die Dichtschale 6 erstreckt sich zwischen der Außenwand 3 des Turbinengehäuses 2 und der Turbinenwelle 5. Dabei ist die Dichtschale 6 mittels Dichtelementen 8 zu der Turbinenwelle 5 abgedichtet. Der erkaltete, entspannte Dampf 44 wird aus dem hinteren Teil 15 durch eine erste Zwischendampfleitung 43 durch das Turbinengehäuse 2 herausgeführt zu einem externen Überhitzer 50, siehe 2. In dem Überhitzer 50 wird der Dampf überhitzt und dem zweiten Turbinenteil 20 wieder zugeführt. Das heißt, der überhitzte Dampf 46 wird durch eine zweite Zwischendampfleitung durch das Turbinengehäuse 2 in das Innere des in dem zweiten Turbinenteil 10 angeordneten zweiten Innengehäuses 21 geleitet. Innerhalb des zweiten Innengehäuses 21 ist eine zweite Beschaufelung 26, 27 vorgesehen. Das zweite Innengehäuse 21 ist ähnlich oder gleich aufgebaut wie das erste Innengehäuse 11. Ein zweiter Dichtbereich 22 des zweiten Innengehäuses 21 erstreckt sich senkrecht zu der Turbinenachse 4. An dem zweiten Dichtbereich 22 ist ein zweiter Schaufelbereich 23 angeordnet, der sich von diesem entgegen der Hauptentspannungsrichtung 30 des Dampfes 40 durch die Dampfturbine 1 erstreckt. Der überhitzte Dampf 46 wird durch die zweite Beschaufelung 26, 27 entspannt und dem vorderen Teil 24 des zweiten Turbinenteils 20 zugeführt. Der zweite Dichtbereich 22 des zweiten Innengehäuses trennt den vorderen Teil 24 von dem hinteren Teil 25. Der entspannte Dampf 40 kühlt sowohl das zweite Innengehäuse 21 als auch die Außenwand 3 des Turbinengehäuses 2. Hierdurch sind die Belastungen auf das einschalige Turbinengehäuse 2 reduziert. Über Öffnungen 28 in dem zweiten Dichtbereich 22 beziehungsweise über Öffnungen zwischen dem zweiten Dichtbereich 22 und der Außenwand 3 des Turbinengehäuses 2 gelangt der entspannte Dampf 40 in den hinteren Teil 25 des zweiten Turbinenteils 20. Von dort kann der erkaltete, nasse Abdampf 48 über eine Dampfauslassleitung 47 aus dem Turbinengehäuse abgeführt werden.
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Durch die spezielle Ausgestaltung und Anordnung der beiden Innengehäuse 11, 21 kann der Schub in der Dampfturbine 1 nahezu vollkommen ausgeglichen werden.
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Das erste Innengehäuse 11 wird durch den umströmenden kälteren Dampf 40 gekühlt und der Gesamtschub der Dampfturbine 1 wird verringert, da sich in diesem Bereich ein Gegenschub aufbaut. Nach dem ersten Innengehäuse 11 kann im hinteren Teil 15 des ersten Turbinenteils 10 zusätzlich eine weitere Trommelbeschaufelung mit einer Leitbeschaufelung 60 und einer Laufbeschaufelung 61 angeordnet werden. Hierdurch entspannt der Dampf 40 weiter. Anschließend wird der Entspannungsverlauf durch die Dichtschale 6 unterbrochen. Der kalte Zwischenüberhitzungsdampf 44 im hinteren Teil 15 des ersten Turbinenteils 10 wird vollständig aus der Dampfturbine 1 geführt und im Überhitzer 50 erneut überhitzt. Anschließend strömt der überhitzte Dampf 46 in den zweiten Turbinenteil 20 zurück in die Dampfturbine 1. An dieser Stelle ist der Dampf 46 sehr heiß. Deshalb wird der überhitzte Dampf 46 in das zweite Innengehäuse 21 eingeleitet. In diesem zweiten Innengehäuse 21 wird der überhitzte Dampf 46 soweit entspannt, bis er eine für das Turbinengehäuse 2, insbesondere die Außenwand 3 des Turbinengehäuses 2, zulässige Temperatur erreicht hat. In dem hinteren Teil 25 des zweiten Turbinenteils 20 kann zusätzlich eine weitere Beschaufelung 70, 71 angeordnet werden, siehe 3 und 4. Diese kann zwischen der Außenwand 3 und der Turbinenwelle 5 angeordnet werden.
