1. 超超臨界機(ji)組(zu)是主要發展方(fang)向
根據遲成(cheng)宇等(deng)發表在(zai)《世界鋼鐵(tie)》期刊上的(de)(de)論文，高(gao)壓機(ji)組和亞臨(lin)界機(ji)組等(deng)火電機(ji)組熱效(xiao)率低下，分別為(wei)33%和41.8%，不(bu)僅造(zao)成(cheng)了煤炭(tan)資源的(de)(de)大(da)量消耗，同時大(da)量有害(hai)氣(qi)體的(de)(de)排放(fang)嚴(yan)重污染環境。
通過對幾種潔凈(jing)煤(mei)燃燒技術(shu)的比(bi)較(jiao)，例如超(chao)超(chao)臨界(jie)( USC) 、常壓循環(huan)流(liu)化床燃燒( CFBC) 、整(zheng)體煤(mei)氣化聯合循環(huan)( IGCC) 、增壓硫化床聯合循環(huan)( PFBC) 等(deng)，從技術(shu)難度和可(ke)行性(xing)方面來看(kan)，超(chao)超(chao)臨界(jie)燃煤(mei)技術(shu)更適合我國(guo)的情況，在(zai)技術(shu)方面具有(you)可(ke)行性(xing)、成熟(shu)性(xing)與穩定性(xing)，可(ke)以(yi)在(zai)短期內迅速發展并產生規模(mo)效應。
超(chao)超(chao)臨界技(ji)術在世界各國的現實(shi)運行(xing)當(dang)中也已(yi)經被(bei)證實(shi)是(shi)提高(gao)燃煤效率、降低發(fa)電成本、減(jian)少(shao)污染物排(pai)放(fang)的一(yi)種(zhong)切實(shi)可行(xing)的方法，并已(yi)經在歐美及日(ri)本等(deng)發(fa)達國家(jia)得到了(le)應用和推廣。因(yin)此大(da)力發(fa)展大(da)容量、高(gao)參數值的超(chao)超(chao)臨界燃煤技(ji)術已(yi)成為我國實(shi)現節能減(jian)排(pai)目標(biao)的一(yi)種(zhong)重要(yao)手(shou)段，也是(shi)我國火電機組的主要(yao)發(fa)展方向。
結合(he)國家發改委(wei)和國家能(neng)源(yuan)局2021年發布(bu)的《全國煤(mei)(mei)(mei)電(dian)(dian)機組改造(zao)升級(ji)實施方(fang)案(an)》，要求新(xin)建非熱電(dian)(dian)聯產燃煤(mei)(mei)(mei)發電(dian)(dian)項(xiang)目原則上要采用 60 萬千瓦(wa)(wa)及以上超超臨界機組，且供電(dian)(dian)煤(mei)(mei)(mei)耗低于 270 克標準煤(mei)(mei)(mei)/千瓦(wa)(wa)時(shi)；對供電(dian)(dian)煤(mei)(mei)(mei)耗在 300 克標準煤(mei)(mei)(mei)/千瓦(wa)(wa)時(shi)以上的煤(mei)(mei)(mei)電(dian)(dian)機組，要加快創造(zao)條件實施節能(neng)改造(zao)，對無法改造(zao)的機組逐步(bu)淘(tao)汰關停，并視情況(kuang)將具備條件的轉為應(ying)急備用電(dian)(dian)源(yuan)。
要求(qiu)(qiu)“十四五”期間改造(zao)(zao)規(gui)模(mo)不低(di)于(yu)3.5 億千(qian)瓦，穩步推進(jin) 650℃等級超超臨界(jie)(jie)燃煤發(fa)電技(ji)術。由此(ci)可見，我國未來幾年火電特別是煤電發(fa)展的(de)方向是超超臨界(jie)(jie)機(ji)組的(de)改造(zao)(zao)和新建，將(jiang)帶(dai)動建設超超臨界(jie)(jie)機(ji)組的(de)產品需求(qiu)(qiu)。
2. 超超臨界(jie)鍋爐(lu)對(dui)管道的性能要(yao)求更高
根據張書輝等(deng)發表在《新(xin)型工(gong)業化》期刊上(shang)的(de)(de)論文《超(chao)(chao)超(chao)(chao)臨界鍋(guo)爐管(guan)道用鋼的(de)(de)研究現(xian)(xian)狀(zhuang)與(yu)發展趨勢》，超(chao)(chao)超(chao)(chao)臨界機(ji)組對于(yu)鍋(guo)爐、管(guan)道和壓力(li)(li)容器的(de)(de)鋼材(cai)要(yao)求很高，處于(yu)高壓高溫(wen)狀(zhuang)態的(de)(de)蒸(zheng)汽將會先通過水冷壁(bi)，然(ran)后為過熱(re)器與(yu)再(zai)熱(re)器管(guan)，并且先后通過集熱(re)箱與(yu)主蒸(zheng)汽管(guan)道，在此過程中，其壓力(li)(li)與(yu)溫(wen)度(du)將會不(bu)斷上(shang)升。為了(le)確保上(shang)述(shu)部(bu)件能(neng)夠安(an)全有效地工(gong)作，應當采(cai)用高溫(wen)力(li)(li)學(xue)性能(neng)良好的(de)(de)合金或(huo)是耐(nai)熱(re)鋼，現(xian)(xian)在超(chao)(chao)超(chao)(chao)臨界鍋(guo)爐中采(cai)用的(de)(de)鋼種有HR3C、 S30432、T91與(yu)T92等(deng)。
過(guo)熱(re)器(qi)與再(zai)熱(re)器(qi)是鍋爐(lu)內(nei)工質溫度最(zui)高(gao)的部件。過(guo)熱(re)器(qi)主要是將飽(bao)和(he)蒸(zheng)汽加(jia)熱(re)成(cheng)過(guo)熱(re)蒸(zheng)氣(qi)；再(zai)熱(re)器(qi)主要用(yong)于將汽輪機(ji)高(gao)壓缸的排汽返回鍋爐(lu)再(zai)次(ci)加(jia)熱(re)，然后(hou)再(zai)送到低壓缸膨脹做功，使汽輪機(ji)末級葉片(pian)的蒸(zheng)汽濕度控制在允許(xu)范圍(wei)內(nei)。
過(guo)熱(re)(re)(re)器(qi)(qi)(qi)與再(zai)熱(re)(re)(re)器(qi)(qi)(qi)分為對(dui)流(liu)式(shi)(shi)、屏(ping)式(shi)(shi)和壁(bi)式(shi)(shi)。對(dui)流(liu)式(shi)(shi)過(guo)（再(zai)）熱(re)(re)(re)器(qi)(qi)(qi)由蛇形(xing)管組成(cheng)，布(bu)置(zhi)在鍋爐水平煙(yan)(yan)道或(huo)尾部豎井，吸(xi)收煙(yan)(yan)氣(qi)的對(dui)流(liu)放熱(re)(re)(re)量；屏(ping)式(shi)(shi)過(guo)（再(zai)）熱(re)(re)(re)器(qi)(qi)(qi)布(bu)置(zhi)在爐膛內部，吸(xi)收爐膛輻(fu)(fu)射(she)熱(re)(re)(re)量，減少煙(yan)(yan)氣(qi)擾動，減低(di)熱(re)(re)(re)偏差，改(gai)善蒸汽氣(qi)溫特性，又(you)分為輻(fu)(fu)射(she)式(shi)(shi)和半輻(fu)(fu)射(she)式(shi)(shi)，分別(bie)布(bu)置(zhi)在爐膛上前部和出口處(chu)；壁(bi)式(shi)(shi)過(guo)（再(zai)）熱(re)(re)(re)器(qi)(qi)(qi)緊貼水冷壁(bi)或(huo)爐墻布(bu)置(zhi)，也成(cheng)為墻式(shi)(shi)過(guo)熱(re)(re)(re)器(qi)(qi)(qi)，常用(yong)于低(di)溫段過(guo)（再(zai)）熱(re)(re)(re)器(qi)(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(zai)TP304H的(de)(de)基礎上，通過降低Mn含量(liang)(liang)上限，加入約3％的(de)(de)Cu、約0.45％的(de)(de)Nb和一(yi)(yi)定量(liang)(liang)的(de)(de)N，經(jing)過高溫軟化工(gong)藝(yi)及大變形(xing)量(liang)(liang)冷軋工(gong)藝(yi)處理，并在(zai)高于(yu)1150℃條(tiao)件下固溶處理后具有單一(yi)(yi)的(de)(de)奧氏體組織，晶(jing)粒度(du)在(zai)7—8級以上。
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鋼(gang)管(guan)材的抗蒸汽氧化能力，延長運行壽命。
