1. 超超臨界(jie)機組是主(zhu)要(yao)發展方向
根據遲(chi)成宇(yu)等發表在(zai)《世界鋼鐵》期刊上的(de)(de)論文(wen)，高壓(ya)機(ji)組(zu)和亞臨界機(ji)組(zu)等火(huo)電機(ji)組(zu)熱效率低下(xia)，分(fen)別為33%和41.8%，不僅造成了煤炭資源的(de)(de)大量消耗(hao)，同時(shi)大量有害氣(qi)體的(de)(de)排放嚴重污染環境。
通過對幾種(zhong)潔凈煤(mei)燃燒(shao)技術(shu)的比較，例如超超臨界( USC) 、常壓循(xun)環流化床燃燒(shao)( CFBC) 、整體煤(mei)氣化聯(lian)合(he)(he)(he)循(xun)環( IGCC) 、增壓硫化床聯(lian)合(he)(he)(he)循(xun)環( PFBC) 等(deng)，從(cong)技術(shu)難度和可行性方(fang)(fang)面來(lai)看(kan)，超超臨界燃煤(mei)技術(shu)更適合(he)(he)(he)我國的情(qing)況，在(zai)技術(shu)方(fang)(fang)面具有可行性、成熟性與穩(wen)定性，可以在(zai)短期(qi)內迅(xun)速發展并產生規模(mo)效應。
超(chao)超(chao)臨界(jie)技術在世界(jie)各國的現實(shi)運行當中也已經(jing)被(bei)證(zheng)實(shi)是提高燃(ran)煤(mei)效率、降低發電成本、減少污染物(wu)排放(fang)的一(yi)種切實(shi)可行的方法，并(bing)已經(jing)在歐美及日本等發達國家得到了應用和推(tui)廣。因此大(da)(da)力發展(zhan)大(da)(da)容量、高參數(shu)值的超(chao)超(chao)臨界(jie)燃(ran)煤(mei)技術已成為我(wo)國實(shi)現節(jie)能減排目(mu)標的一(yi)種重要手(shou)段，也是我(wo)國火電機組的主(zhu)要發展(zhan)方向。
結合國家(jia)發改(gai)(gai)委和國家(jia)能(neng)源局2021年(nian)發布的(de)《全國煤電(dian)機組(zu)改(gai)(gai)造升級實施方(fang)案》，要(yao)求新建非(fei)熱電(dian)聯產燃(ran)煤發電(dian)項目原則上要(yao)采用 60 萬千瓦(wa)及(ji)以(yi)上超(chao)(chao)超(chao)(chao)臨(lin)界機組(zu)，且(qie)供(gong)電(dian)煤耗低于 270 克(ke)標(biao)準煤/千瓦(wa)時；對供(gong)電(dian)煤耗在 300 克(ke)標(biao)準煤/千瓦(wa)時以(yi)上的(de)煤電(dian)機組(zu)，要(yao)加快(kuai)創造條(tiao)(tiao)件實施節能(neng)改(gai)(gai)造，對無法改(gai)(gai)造的(de)機組(zu)逐(zhu)步淘(tao)汰關(guan)停，并視情況將具備(bei)條(tiao)(tiao)件的(de)轉(zhuan)為應急備(bei)用電(dian)源。
要求(qiu)“十四五”期(qi)間改造規模(mo)不低于3.5 億千瓦，穩步(bu)推(tui)進 650℃等級超超臨(lin)界(jie)燃煤發電技術。由此(ci)可見，我(wo)國未來幾年(nian)火電特別是煤電發展(zhan)的方向(xiang)是超超臨(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(qiu)。
2. 超超臨(lin)界鍋爐對管(guan)道的性能要求更高(gao)
根據張書輝等發表在《新(xin)型(xing)工業化》期(qi)刊上的論文(wen)《超(chao)超(chao)臨(lin)(lin)界(jie)鍋爐(lu)管道用鋼(gang)的研究現狀與(yu)(yu)發展趨勢》，超(chao)超(chao)臨(lin)(lin)界(jie)機組對于鍋爐(lu)、管道和壓力容器(qi)的鋼(gang)材要求(qiu)很高(gao)，處于高(gao)壓高(gao)溫(wen)狀態的蒸(zheng)汽將會先通過(guo)水冷壁，然后為過(guo)熱器(qi)與(yu)(yu)再熱器(qi)管，并且先后通過(guo)集熱箱(xiang)與(yu)(yu)主蒸(zheng)汽管道，在此過(guo)程中(zhong)，其壓力與(yu)(yu)溫(wen)度(du)將會不斷上升。為了確保上述部件(jian)能夠安(an)全有(you)效地工作(zuo)，應當(dang)采用高(gao)溫(wen)力學性能良好的合金或(huo)是耐熱鋼(gang)，現在超(chao)超(chao)臨(lin)(lin)界(jie)鍋爐(lu)中(zhong)采用的鋼(gang)種有(you)HR3C、 S30432、T91與(yu)(yu)T92等。
過(guo)(guo)熱(re)(re)(re)器(qi)(qi)與再(zai)(zai)熱(re)(re)(re)器(qi)(qi)是鍋爐內(nei)工質溫度最高(gao)的(de)部件。過(guo)(guo)熱(re)(re)(re)器(qi)(qi)主(zhu)要是將飽和(he)蒸汽加熱(re)(re)(re)成過(guo)(guo)熱(re)(re)(re)蒸氣；再(zai)(zai)熱(re)(re)(re)器(qi)(qi)主(zhu)要用于將汽輪機高(gao)壓(ya)缸(gang)的(de)排汽返回(hui)鍋爐再(zai)(zai)次(ci)加熱(re)(re)(re)，然(ran)后(hou)再(zai)(zai)送到低壓(ya)缸(gang)膨脹(zhang)做功，使汽輪機末(mo)級葉片的(de)蒸汽濕度控(kong)制在允許范圍內(nei)。
過(guo)熱(re)(re)(re)器(qi)與(yu)再(zai)(zai)(zai)熱(re)(re)(re)器(qi)分為(wei)(wei)對流(liu)式(shi)、屏式(shi)和壁式(shi)。對流(liu)式(shi)過(guo)（再(zai)(zai)(zai)）熱(re)(re)(re)器(qi)由蛇形管(guan)組成(cheng)，布置在(zai)鍋爐(lu)水(shui)平(ping)煙道(dao)或(huo)尾(wei)部(bu)豎井(jing)，吸收煙氣(qi)的對流(liu)放熱(re)(re)(re)量(liang)；屏式(shi)過(guo)（再(zai)(zai)(zai)）熱(re)(re)(re)器(qi)布置在(zai)爐(lu)膛內部(bu)，吸收爐(lu)膛輻(fu)(fu)射(she)熱(re)(re)(re)量(liang)，減(jian)少煙氣(qi)擾動，減(jian)低熱(re)(re)(re)偏(pian)差，改善蒸汽氣(qi)溫(wen)特性，又分為(wei)(wei)輻(fu)(fu)射(she)式(shi)和半輻(fu)(fu)射(she)式(shi)，分別布置在(zai)爐(lu)膛上前部(bu)和出口處(chu)；壁式(shi)過(guo)（再(zai)(zai)(zai)）熱(re)(re)(re)器(qi)緊貼水(shui)冷(leng)壁或(huo)爐(lu)墻布置，也成(cheng)為(wei)(wei)墻式(shi)過(guo)熱(re)(re)(re)器(qi)，常用于低溫(wen)段過(guo)（再(zai)(zai)(zai)）熱(re)(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之一。
它是在TP304H的(de)(de)基礎上，通過(guo)降(jiang)低Mn含量(liang)上限，加入約3％的(de)(de)Cu、約0.45％的(de)(de)Nb和一定量(liang)的(de)(de)N，經過(guo)高(gao)溫軟(ruan)化工藝及(ji)大變形量(liang)冷軋工藝處理，并在高(gao)于1150℃條件下固溶處理后具有(you)單一的(de)(de)奧氏體(ti)組織(zhi)，晶粒度在7—8級(ji)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銹(xiu)鋼(gang)管材的抗蒸汽氧化能力，延長運行壽命。
