1. 超超臨界機組是主要(yao)發展(zhan)方向(xiang)
根據(ju)遲(chi)成宇等發表在《世(shi)界(jie)鋼鐵》期刊上(shang)的(de)論文，高壓機組(zu)和(he)亞臨界(jie)機組(zu)等火電(dian)機組(zu)熱效率低下，分別為(wei)33%和(he)41.8%，不僅造成了煤炭資源的(de)大量(liang)消耗，同(tong)時大量(liang)有(you)害氣體的(de)排(pai)放嚴重污染環境。
通過對幾種潔(jie)凈(jing)煤(mei)燃燒技(ji)術(shu)(shu)的(de)比(bi)較(jiao)，例如超超臨(lin)界( USC) 、常壓(ya)循環流(liu)化(hua)床燃燒( CFBC) 、整(zheng)體煤(mei)氣化(hua)聯合循環( IGCC) 、增壓(ya)硫化(hua)床聯合循環( PFBC) 等，從技(ji)術(shu)(shu)難度和可行(xing)性(xing)方面來看，超超臨(lin)界燃煤(mei)技(ji)術(shu)(shu)更適合我國的(de)情況，在(zai)技(ji)術(shu)(shu)方面具(ju)有可行(xing)性(xing)、成熟性(xing)與穩定性(xing)，可以(yi)在(zai)短期內迅(xun)速(su)發展并產生(sheng)規模效應(ying)。
超(chao)超(chao)臨界(jie)(jie)技術(shu)(shu)在世界(jie)(jie)各國的(de)現(xian)實(shi)(shi)運行(xing)當中也已經被證實(shi)(shi)是提高燃煤效(xiao)率、降低(di)發(fa)電成(cheng)本(ben)、減(jian)少污(wu)染(ran)物排(pai)放的(de)一種切實(shi)(shi)可行(xing)的(de)方(fang)法，并(bing)已經在歐美(mei)及日本(ben)等(deng)發(fa)達國家得到了應用(yong)和(he)推廣。因此大力發(fa)展大容量、高參數值(zhi)的(de)超(chao)超(chao)臨界(jie)(jie)燃煤技術(shu)(shu)已成(cheng)為(wei)我(wo)國實(shi)(shi)現(xian)節能減(jian)排(pai)目(mu)標的(de)一種重(zhong)要(yao)手(shou)段，也是我(wo)國火電機組的(de)主要(yao)發(fa)展方(fang)向。
結(jie)合國(guo)家(jia)發(fa)改(gai)(gai)委和(he)國(guo)家(jia)能源局(ju)2021年發(fa)布的(de)《全國(guo)煤(mei)(mei)電(dian)(dian)機(ji)(ji)組(zu)改(gai)(gai)造(zao)升(sheng)級實施方案》，要求新(xin)建非熱電(dian)(dian)聯產(chan)燃煤(mei)(mei)發(fa)電(dian)(dian)項目原則上要采用 60 萬(wan)千瓦(wa)及(ji)以上超超臨界機(ji)(ji)組(zu)，且(qie)供(gong)電(dian)(dian)煤(mei)(mei)耗(hao)低于 270 克(ke)標(biao)準煤(mei)(mei)/千瓦(wa)時；對(dui)供(gong)電(dian)(dian)煤(mei)(mei)耗(hao)在(zai) 300 克(ke)標(biao)準煤(mei)(mei)/千瓦(wa)時以上的(de)煤(mei)(mei)電(dian)(dian)機(ji)(ji)組(zu)，要加快創造(zao)條件(jian)實施節能改(gai)(gai)造(zao)，對(dui)無法改(gai)(gai)造(zao)的(de)機(ji)(ji)組(zu)逐(zhu)步淘汰關停，并視情況將(jiang)具備條件(jian)的(de)轉(zhuan)為(wei)應急備用電(dian)(dian)源。
要求(qiu)(qiu)“十(shi)四五”期間改(gai)造規模不(bu)低(di)于3.5 億千瓦，穩步推進 650℃等級超(chao)(chao)超(chao)(chao)臨界(jie)燃煤發(fa)電(dian)技術。由此可見，我國(guo)未來幾年火電(dian)特(te)別是(shi)煤電(dian)發(fa)展的方向是(shi)超(chao)(chao)超(chao)(chao)臨界(jie)機(ji)組的改(gai)造和新建，將(jiang)帶動(dong)建設超(chao)(chao)超(chao)(chao)臨界(jie)機(ji)組的產品需求(qiu)(qiu)。
2. 超(chao)超(chao)臨界(jie)鍋爐對管道(dao)的(de)性(xing)能要(yao)求更高
根據張(zhang)書輝等發(fa)表在《新型工業化》期刊上的(de)論文《超(chao)超(chao)臨(lin)界(jie)鍋爐(lu)管(guan)道用(yong)(yong)鋼的(de)研究現(xian)狀與(yu)(yu)發(fa)展趨(qu)勢》，超(chao)超(chao)臨(lin)界(jie)機組對于鍋爐(lu)、管(guan)道和壓力(li)(li)容器(qi)的(de)鋼材要求很高(gao)，處于高(gao)壓高(gao)溫(wen)狀態的(de)蒸(zheng)汽將會先通(tong)過(guo)水冷壁，然(ran)后為過(guo)熱器(qi)與(yu)(yu)再(zai)熱器(qi)管(guan)，并且先后通(tong)過(guo)集熱箱與(yu)(yu)主蒸(zheng)汽管(guan)道，在此過(guo)程中，其壓力(li)(li)與(yu)(yu)溫(wen)度將會不(bu)斷上升。為了確保(bao)上述(shu)部件能夠安全有(you)效(xiao)地工作，應當采用(yong)(yong)高(gao)溫(wen)力(li)(li)學性(xing)能良好的(de)合金或是耐熱鋼，現(xian)在超(chao)超(chao)臨(lin)界(jie)鍋爐(lu)中采用(yong)(yong)的(de)鋼種有(you)HR3C、 S30432、T91與(yu)(yu)T92等。
過(guo)熱器(qi)(qi)與再(zai)(zai)(zai)熱器(qi)(qi)是鍋爐(lu)內工質溫(wen)度最高的部件。過(guo)熱器(qi)(qi)主要是將(jiang)飽和蒸汽加熱成過(guo)熱蒸氣(qi)；再(zai)(zai)(zai)熱器(qi)(qi)主要用于將(jiang)汽輪(lun)機高壓(ya)缸的排汽返回(hui)鍋爐(lu)再(zai)(zai)(zai)次加熱，然后再(zai)(zai)(zai)送到(dao)低(di)壓(ya)缸膨脹(zhang)做功(gong)，使汽輪(lun)機末級葉片(pian)的蒸汽濕度控制在允(yun)許(xu)范(fan)圍內。
過(guo)熱(re)器(qi)(qi)與再熱(re)器(qi)(qi)分為(wei)(wei)對流(liu)式(shi)、屏(ping)式(shi)和壁式(shi)。對流(liu)式(shi)過(guo)（再）熱(re)器(qi)(qi)由蛇形管組成(cheng)，布置(zhi)(zhi)在(zai)鍋爐(lu)(lu)水平煙道或尾部(bu)(bu)豎井(jing)，吸收煙氣(qi)(qi)的對流(liu)放熱(re)量；屏(ping)式(shi)過(guo)（再）熱(re)器(qi)(qi)布置(zhi)(zhi)在(zai)爐(lu)(lu)膛(tang)內部(bu)(bu)，吸收爐(lu)(lu)膛(tang)輻射(she)熱(re)量，減(jian)少煙氣(qi)(qi)擾動(dong)，減(jian)低(di)熱(re)偏差，改善蒸汽氣(qi)(qi)溫(wen)特(te)性，又(you)分為(wei)(wei)輻射(she)式(shi)和半輻射(she)式(shi)，分別布置(zhi)(zhi)在(zai)爐(lu)(lu)膛(tang)上前部(bu)(bu)和出口處；壁式(shi)過(guo)（再）熱(re)器(qi)(qi)緊貼水冷壁或爐(lu)(lu)墻布置(zhi)(zhi)，也成(cheng)為(wei)(wei)墻式(shi)過(guo)熱(re)器(qi)(qi)，常用于低(di)溫(wen)段過(guo)（再）熱(re)器(qi)(qi)。
高溫積灰與高溫腐蝕的危害。煤灰中的堿金屬接觸到受熱面管壁時，堿金屬發生凝結，在高溫煙氣中氧化硫作用下，行成致密的白色堿金屬硫酸鹽積灰層，不僅降低了受熱面吸熱能力，增加管排間阻力，而且在高溫狀態下，半熔融狀態的硫酸鹽會與Fe2O3保護層發生反應行成復合硫酸鹽，對金屬產生強烈的化學腐蝕作用，從而影響機組運行，縮短設備使用壽命。
S30432耐熱不銹鋼是目前超超臨界電站鍋爐過熱器及再熱器最廣泛使用的商用奧氏體類耐熱鋼(gang)之一。
它是在TP304H的(de)基礎(chu)上(shang)，通(tong)過降低Mn含量(liang)上(shang)限(xian)，加入約(yue)3％的(de)Cu、約(yue)0.45％的(de)Nb和一定量(liang)的(de)N，經過高(gao)溫軟化工藝及大變形(xing)量(liang)冷軋工藝處理(li)，并在高(gao)于1150℃條(tiao)件下固溶處理(li)后具有單一的(de)奧(ao)氏體組織，晶(jing)粒度(du)在7—8級以上(shang)。
服役過程中在奧氏體晶內逐漸析出微細彌散的富銅相，會輔助產生極佳的強化作用，許用應力也會大幅提高。必要時，根據客戶要求可采用內壁噴丸技術來提高不銹鋼管(guan)材的抗蒸汽氧化能力，延長運行壽命。
