1. 超超臨界機組是主要(yao)發展方向
根據遲成(cheng)宇等(deng)發表在《世界(jie)鋼鐵》期刊(kan)上的論文(wen)，高(gao)壓機組和亞(ya)臨界(jie)機組等(deng)火(huo)電機組熱效(xiao)率低下，分(fen)別為33%和41.8%，不僅造(zao)成(cheng)了煤炭資(zi)源(yuan)的大量消耗(hao)，同時大量有害氣體的排放嚴重(zhong)污染環境(jing)。
通過對(dui)幾種潔(jie)凈煤(mei)(mei)(mei)燃燒技術(shu)(shu)的比較，例如超(chao)超(chao)臨(lin)界( USC) 、常壓循環(huan)流化(hua)床燃燒( CFBC) 、整體煤(mei)(mei)(mei)氣化(hua)聯(lian)合循環(huan)( IGCC) 、增壓硫化(hua)床聯(lian)合循環(huan)( PFBC) 等，從技術(shu)(shu)難度和可(ke)行性(xing)方面來看，超(chao)超(chao)臨(lin)界燃煤(mei)(mei)(mei)技術(shu)(shu)更(geng)適合我國的情況，在(zai)技術(shu)(shu)方面具有可(ke)行性(xing)、成(cheng)熟性(xing)與(yu)穩定性(xing)，可(ke)以在(zai)短期內迅速發展并產生規(gui)模效應。
超(chao)超(chao)臨界技術(shu)在世界各(ge)國的(de)現(xian)實(shi)(shi)運行(xing)當中也已經(jing)被證實(shi)(shi)是提高燃煤效率、降低發(fa)電成本(ben)、減少污染物排放的(de)一(yi)種切實(shi)(shi)可行(xing)的(de)方(fang)法(fa)，并已經(jing)在歐(ou)美及(ji)日(ri)本(ben)等發(fa)達國家(jia)得到了應用和推(tui)廣。因此大力發(fa)展(zhan)大容量、高參數值(zhi)的(de)超(chao)超(chao)臨界燃煤技術(shu)已成為我國實(shi)(shi)現(xian)節能減排目(mu)標的(de)一(yi)種重要手段，也是我國火電機(ji)組的(de)主(zhu)要發(fa)展(zhan)方(fang)向。
結合國(guo)家發(fa)改(gai)(gai)委和(he)國(guo)家能(neng)(neng)源局2021年(nian)發(fa)布(bu)的《全國(guo)煤電(dian)(dian)機(ji)組(zu)(zu)改(gai)(gai)造升級實施(shi)方案》，要(yao)求新建非熱(re)電(dian)(dian)聯(lian)產燃(ran)煤發(fa)電(dian)(dian)項目原(yuan)則上(shang)(shang)要(yao)采用 60 萬(wan)千瓦及以上(shang)(shang)超(chao)(chao)超(chao)(chao)臨界機(ji)組(zu)(zu)，且供(gong)電(dian)(dian)煤耗低(di)于 270 克(ke)標(biao)準煤/千瓦時；對(dui)供(gong)電(dian)(dian)煤耗在 300 克(ke)標(biao)準煤/千瓦時以上(shang)(shang)的煤電(dian)(dian)機(ji)組(zu)(zu)，要(yao)加快創造條件(jian)實施(shi)節(jie)能(neng)(neng)改(gai)(gai)造，對(dui)無(wu)法(fa)改(gai)(gai)造的機(ji)組(zu)(zu)逐步(bu)淘汰關(guan)停，并視(shi)情況將具備條件(jian)的轉為應急備用電(dian)(dian)源。
要求“十四(si)五”期間改造規(gui)模不低于3.5 億千(qian)瓦，穩步推進 650℃等級超超臨(lin)界(jie)燃煤(mei)發電(dian)技術。由此可見，我國(guo)未來(lai)幾年火電(dian)特(te)別是(shi)煤(mei)電(dian)發展的方(fang)向是(shi)超超臨(lin)界(jie)機組的改造和新建，將帶(dai)動建設超超臨(lin)界(jie)機組的產品需求。
2. 超超臨界鍋爐對管道的性能要求更(geng)高
根據張(zhang)書輝等發(fa)表在《新型(xing)工業(ye)化》期刊上的(de)(de)(de)論文《超超臨界鍋(guo)(guo)爐管(guan)(guan)道用鋼(gang)的(de)(de)(de)研(yan)究現(xian)狀與發(fa)展趨勢》，超超臨界機組(zu)對于鍋(guo)(guo)爐、管(guan)(guan)道和壓(ya)力(li)容器(qi)(qi)的(de)(de)(de)鋼(gang)材(cai)要求很高(gao)，處(chu)于高(gao)壓(ya)高(gao)溫(wen)狀態的(de)(de)(de)蒸(zheng)汽將(jiang)(jiang)會(hui)先通過(guo)水冷壁(bi)，然后為過(guo)熱器(qi)(qi)與再熱器(qi)(qi)管(guan)(guan)，并且先后通過(guo)集(ji)熱箱與主蒸(zheng)汽管(guan)(guan)道，在此過(guo)程(cheng)中(zhong)，其(qi)壓(ya)力(li)與溫(wen)度將(jiang)(jiang)會(hui)不斷上升。為了確保上述(shu)部件能夠安全(quan)有(you)(you)效(xiao)地工作，應當(dang)采(cai)用高(gao)溫(wen)力(li)學性能良好的(de)(de)(de)合金或(huo)是耐(nai)熱鋼(gang)，現(xian)在超超臨界鍋(guo)(guo)爐中(zhong)采(cai)用的(de)(de)(de)鋼(gang)種有(you)(you)HR3C、 S30432、T91與T92等。
過(guo)熱器與再(zai)熱器是(shi)鍋爐內(nei)工質(zhi)溫度最高的部件。過(guo)熱器主要是(shi)將(jiang)飽和蒸(zheng)汽(qi)加(jia)熱成過(guo)熱蒸(zheng)氣；再(zai)熱器主要用于將(jiang)汽(qi)輪機(ji)(ji)高壓缸(gang)的排汽(qi)返回鍋爐再(zai)次加(jia)熱，然后再(zai)送(song)到低壓缸(gang)膨(peng)脹(zhang)做功，使汽(qi)輪機(ji)(ji)末(mo)級葉片的蒸(zheng)汽(qi)濕度控制在(zai)允許范圍內(nei)。
過(guo)熱(re)(re)器(qi)與(yu)再(zai)熱(re)(re)器(qi)分為對(dui)流式(shi)、屏(ping)式(shi)和壁式(shi)。對(dui)流式(shi)過(guo)（再(zai)）熱(re)(re)器(qi)由蛇形管組成(cheng)(cheng)，布(bu)(bu)置在鍋爐(lu)水平煙(yan)道或尾部豎井，吸(xi)收煙(yan)氣(qi)的對(dui)流放(fang)熱(re)(re)量；屏(ping)式(shi)過(guo)（再(zai)）熱(re)(re)器(qi)布(bu)(bu)置在爐(lu)膛內部，吸(xi)收爐(lu)膛輻(fu)(fu)射熱(re)(re)量，減(jian)少煙(yan)氣(qi)擾(rao)動(dong)，減(jian)低熱(re)(re)偏差(cha)，改善蒸(zheng)汽氣(qi)溫特性，又分為輻(fu)(fu)射式(shi)和半輻(fu)(fu)射式(shi)，分別布(bu)(bu)置在爐(lu)膛上前部和出(chu)口(kou)處；壁式(shi)過(guo)（再(zai)）熱(re)(re)器(qi)緊貼水冷(leng)壁或爐(lu)墻(qiang)布(bu)(bu)置，也成(cheng)(cheng)為墻(qiang)式(shi)過(guo)熱(re)(re)器(qi)，常用于低溫段過(guo)（再(zai)）熱(re)(re)器(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(bu)銹鋼(gang)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(nai)熱(re)鋼之一。
它是在TP304H的(de)基(ji)礎上，通過(guo)降低(di)Mn含量上限，加入約3％的(de)Cu、約0.45％的(de)Nb和(he)一定量的(de)N，經(jing)過(guo)高溫軟化工(gong)藝及大變形量冷軋工(gong)藝處理(li)，并在高于1150℃條件下固溶處理(li)后具有單一的(de)奧氏體(ti)組織，晶粒度在7—8級以(yi)上。
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(bu)銹鋼管材的抗蒸汽氧化能力，延長運行壽命。
