1. 超超臨界機組是主要發展方(fang)向
根據遲成(cheng)宇等(deng)發表在《世(shi)界(jie)鋼鐵》期刊(kan)上的(de)(de)論文，高壓(ya)機(ji)組(zu)和亞臨界(jie)機(ji)組(zu)等(deng)火電機(ji)組(zu)熱效率低下，分別(bie)為33%和41.8%，不僅造成(cheng)了煤炭資源的(de)(de)大(da)量消耗，同(tong)時大(da)量有害氣體(ti)的(de)(de)排放(fang)嚴重(zhong)污染(ran)環境。
通過對幾種潔凈煤(mei)燃燒技(ji)(ji)術的比較，例如超(chao)(chao)超(chao)(chao)臨界( USC) 、常壓循環(huan)流化(hua)(hua)床燃燒( CFBC) 、整體煤(mei)氣化(hua)(hua)聯合循環(huan)( IGCC) 、增壓硫化(hua)(hua)床聯合循環(huan)( PFBC) 等，從技(ji)(ji)術難度和可行(xing)性方(fang)面(mian)來看，超(chao)(chao)超(chao)(chao)臨界燃煤(mei)技(ji)(ji)術更適合我國的情況(kuang)，在技(ji)(ji)術方(fang)面(mian)具有(you)可行(xing)性、成熟性與穩定性，可以在短(duan)期(qi)內迅速發(fa)展并產生規模效應(ying)。
超(chao)(chao)超(chao)(chao)臨界技(ji)術在(zai)世界各國(guo)的(de)(de)現實運行當中也(ye)已經被證實是提高(gao)燃煤效率、降(jiang)低發電成本(ben)、減少污染物(wu)排放的(de)(de)一種切(qie)實可行的(de)(de)方法，并(bing)已經在(zai)歐美及日本(ben)等發達國(guo)家(jia)得到了(le)應(ying)用和推廣。因(yin)此(ci)大力發展大容量、高(gao)參數值的(de)(de)超(chao)(chao)超(chao)(chao)臨界燃煤技(ji)術已成為我(wo)(wo)國(guo)實現節(jie)能(neng)減排目標的(de)(de)一種重要(yao)手(shou)段，也(ye)是我(wo)(wo)國(guo)火電機組(zu)的(de)(de)主要(yao)發展方向。
結合國家發改(gai)委(wei)和國家能(neng)源(yuan)局2021年發布的(de)《全(quan)國煤電(dian)機(ji)組(zu)改(gai)造升級(ji)實施方案》，要(yao)求新建非熱(re)電(dian)聯產燃煤發電(dian)項目原則上要(yao)采用 60 萬千瓦及以上超超臨界機(ji)組(zu)，且供電(dian)煤耗低(di)于 270 克(ke)標(biao)準煤/千瓦時(shi)；對供電(dian)煤耗在 300 克(ke)標(biao)準煤/千瓦時(shi)以上的(de)煤電(dian)機(ji)組(zu)，要(yao)加快創造條件(jian)實施節能(neng)改(gai)造，對無法改(gai)造的(de)機(ji)組(zu)逐步淘(tao)汰關停，并視情況(kuang)將具(ju)備條件(jian)的(de)轉為應急備用電(dian)源(yuan)。
要求(qiu)“十(shi)四五”期間改造規模不(bu)低于3.5 億千(qian)瓦，穩步推進 650℃等(deng)級(ji)超超臨(lin)界燃煤(mei)發電(dian)(dian)技術。由此可見(jian)，我國未來幾年火電(dian)(dian)特(te)別是煤(mei)電(dian)(dian)發展的方向是超超臨(lin)界機組的改造和新建，將帶動(dong)建設超超臨(lin)界機組的產(chan)品需求(qiu)。
2. 超(chao)超(chao)臨界(jie)鍋(guo)爐(lu)對管道的性(xing)能要求(qiu)更高
根據張書輝(hui)等發表在《新型工(gong)業化(hua)》期刊上的(de)(de)論文《超(chao)超(chao)臨界鍋(guo)爐(lu)管(guan)(guan)道用鋼的(de)(de)研究(jiu)現狀(zhuang)與發展趨勢(shi)》，超(chao)超(chao)臨界機組對于鍋(guo)爐(lu)、管(guan)(guan)道和壓(ya)(ya)(ya)力(li)容(rong)器的(de)(de)鋼材要求很高(gao)，處于高(gao)壓(ya)(ya)(ya)高(gao)溫(wen)狀(zhuang)態的(de)(de)蒸(zheng)汽將會(hui)先(xian)通過(guo)水冷壁，然后(hou)為(wei)(wei)過(guo)熱(re)(re)(re)器與再熱(re)(re)(re)器管(guan)(guan)，并且先(xian)后(hou)通過(guo)集熱(re)(re)(re)箱與主蒸(zheng)汽管(guan)(guan)道，在此(ci)過(guo)程(cheng)中，其(qi)壓(ya)(ya)(ya)力(li)與溫(wen)度將會(hui)不斷上升(sheng)。為(wei)(wei)了(le)確保上述部件能夠(gou)安全有效地工(gong)作，應當(dang)采(cai)用高(gao)溫(wen)力(li)學性(xing)能良(liang)好的(de)(de)合金或是耐(nai)熱(re)(re)(re)鋼，現在超(chao)超(chao)臨界鍋(guo)爐(lu)中采(cai)用的(de)(de)鋼種有HR3C、 S30432、T91與T92等。
過(guo)(guo)熱(re)(re)器(qi)與再(zai)熱(re)(re)器(qi)是鍋(guo)爐(lu)(lu)內(nei)工(gong)質溫度(du)最高(gao)(gao)的部件。過(guo)(guo)熱(re)(re)器(qi)主(zhu)要(yao)是將(jiang)(jiang)飽和蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)加熱(re)(re)成(cheng)過(guo)(guo)熱(re)(re)蒸(zheng)(zheng)氣；再(zai)熱(re)(re)器(qi)主(zhu)要(yao)用于(yu)將(jiang)(jiang)汽(qi)(qi)輪(lun)機高(gao)(gao)壓缸的排(pai)汽(qi)(qi)返(fan)回鍋(guo)爐(lu)(lu)再(zai)次加熱(re)(re)，然后(hou)再(zai)送到低壓缸膨脹做功，使(shi)汽(qi)(qi)輪(lun)機末級葉片(pian)的蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)濕度(du)控制(zhi)在允(yun)許范圍(wei)內(nei)。
過(guo)熱器(qi)與再(zai)(zai)(zai)熱器(qi)分(fen)為對(dui)流(liu)式(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)、屏(ping)式(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)和(he)(he)壁(bi)式(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)。對(dui)流(liu)式(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)過(guo)（再(zai)(zai)(zai)）熱器(qi)由蛇形管(guan)組成，布置在鍋爐(lu)水平煙(yan)道或尾(wei)部(bu)豎井，吸收煙(yan)氣的(de)對(dui)流(liu)放(fang)熱量；屏(ping)式(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)過(guo)（再(zai)(zai)(zai)）熱器(qi)布置在爐(lu)膛(tang)內(nei)部(bu)，吸收爐(lu)膛(tang)輻(fu)射熱量，減少煙(yan)氣擾動，減低(di)熱偏差(cha)，改(gai)善(shan)蒸汽(qi)氣溫特性(xing)，又(you)分(fen)為輻(fu)射式(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)和(he)(he)半輻(fu)射式(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)，分(fen)別布置在爐(lu)膛(tang)上前部(bu)和(he)(he)出(chu)口處；壁(bi)式(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)過(guo)（再(zai)(zai)(zai)）熱器(qi)緊貼水冷壁(bi)或爐(lu)墻布置，也成為墻式(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)過(guo)熱器(qi)，常用于低(di)溫段過(guo)（再(zai)(zai)(zai)）熱器(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(nai)熱鋼之一。
它是在(zai)TP304H的基礎上(shang)，通過降低Mn含量上(shang)限，加入約(yue)3％的Cu、約(yue)0.45％的Nb和一(yi)(yi)定量的N，經過高溫軟化工(gong)(gong)藝及大變(bian)形量冷軋工(gong)(gong)藝處理，并在(zai)高于1150℃條件下固溶處理后具有單一(yi)(yi)的奧氏(shi)體組織，晶粒度在(zai)7—8級以(yi)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。
