1. 超超臨界機組是(shi)主要(yao)發展方向(xiang)
根據(ju)遲成宇等發表在《世界(jie)鋼鐵》期刊上的(de)論文(wen)，高(gao)壓機組(zu)和亞臨界(jie)機組(zu)等火電機組(zu)熱效(xiao)率低下，分別為33%和41.8%，不僅(jin)造(zao)成了煤炭資(zi)源的(de)大(da)量消耗，同時大(da)量有害氣體的(de)排放嚴重污染環境。
通過(guo)對幾種潔凈(jing)煤燃燒技(ji)術(shu)的比(bi)較，例如超(chao)(chao)超(chao)(chao)臨界( USC) 、常壓(ya)循環(huan)(huan)流化(hua)床燃燒( CFBC) 、整體煤氣化(hua)聯合(he)循環(huan)(huan)( IGCC) 、增壓(ya)硫化(hua)床聯合(he)循環(huan)(huan)( PFBC) 等，從技(ji)術(shu)難(nan)度和可(ke)行(xing)性方面來看，超(chao)(chao)超(chao)(chao)臨界燃煤技(ji)術(shu)更適合(he)我國的情況，在技(ji)術(shu)方面具有可(ke)行(xing)性、成熟性與穩定性，可(ke)以在短期內迅速發展(zhan)并產(chan)生規模效應。
超超臨界技術在(zai)世(shi)界各國(guo)(guo)(guo)的(de)現實(shi)運行當(dang)中也已經被證實(shi)是(shi)提(ti)高(gao)燃(ran)煤效率、降低發電成本(ben)、減(jian)少污染(ran)物排放(fang)的(de)一種(zhong)切實(shi)可行的(de)方法(fa)，并已經在(zai)歐美(mei)及日本(ben)等發達國(guo)(guo)(guo)家得(de)到(dao)了應用和推(tui)廣(guang)。因(yin)此大力發展大容量、高(gao)參數值(zhi)的(de)超超臨界燃(ran)煤技術已成為我國(guo)(guo)(guo)實(shi)現節能減(jian)排目標的(de)一種(zhong)重要手段(duan)，也是(shi)我國(guo)(guo)(guo)火電機組的(de)主要發展方向(xiang)。
結合國家發改(gai)(gai)委和國家能源(yuan)局2021年發布的(de)《全國煤(mei)(mei)電(dian)(dian)(dian)機組(zu)改(gai)(gai)造(zao)(zao)(zao)升級(ji)實施(shi)方案(an)》，要(yao)求新建非(fei)熱電(dian)(dian)(dian)聯產(chan)燃煤(mei)(mei)發電(dian)(dian)(dian)項目原則(ze)上(shang)要(yao)采用(yong) 60 萬千(qian)瓦及以上(shang)超(chao)超(chao)臨界(jie)機組(zu)，且供(gong)電(dian)(dian)(dian)煤(mei)(mei)耗低于 270 克(ke)標(biao)準煤(mei)(mei)/千(qian)瓦時(shi)；對(dui)供(gong)電(dian)(dian)(dian)煤(mei)(mei)耗在 300 克(ke)標(biao)準煤(mei)(mei)/千(qian)瓦時(shi)以上(shang)的(de)煤(mei)(mei)電(dian)(dian)(dian)機組(zu)，要(yao)加快創造(zao)(zao)(zao)條(tiao)件實施(shi)節能改(gai)(gai)造(zao)(zao)(zao)，對(dui)無法改(gai)(gai)造(zao)(zao)(zao)的(de)機組(zu)逐步淘汰(tai)關停，并視情(qing)況將具(ju)備條(tiao)件的(de)轉為應急備用(yong)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)。
要(yao)求“十四(si)五”期間改造規模(mo)不(bu)低(di)于3.5 億(yi)千瓦，穩步推(tui)進 650℃等級超超臨(lin)界燃煤(mei)發電技術。由此可(ke)見，我國未來幾年火電特別(bie)是煤(mei)電發展的方向(xiang)是超超臨(lin)界機(ji)組的改造和(he)新建，將帶(dai)動建設超超臨(lin)界機(ji)組的產(chan)品(pin)需(xu)求。
2. 超超臨(lin)界鍋爐對管道的性能要求(qiu)更高(gao)
根據(ju)張(zhang)書輝(hui)等發表在《新型工(gong)業化(hua)》期刊上的(de)論文(wen)《超(chao)超(chao)臨界(jie)鍋爐管(guan)(guan)道用鋼(gang)的(de)研究現狀與(yu)發展趨(qu)勢》，超(chao)超(chao)臨界(jie)機(ji)組對于鍋爐、管(guan)(guan)道和壓力(li)(li)容器(qi)的(de)鋼(gang)材要求很(hen)高(gao)，處于高(gao)壓高(gao)溫狀態的(de)蒸汽將(jiang)會(hui)先(xian)通(tong)過(guo)水冷壁，然后(hou)為過(guo)熱(re)(re)器(qi)與(yu)再熱(re)(re)器(qi)管(guan)(guan)，并且先(xian)后(hou)通(tong)過(guo)集熱(re)(re)箱與(yu)主蒸汽管(guan)(guan)道，在此過(guo)程中(zhong)，其壓力(li)(li)與(yu)溫度(du)將(jiang)會(hui)不斷上升。為了確保上述部(bu)件能(neng)夠安(an)全有效(xiao)地工(gong)作，應當采(cai)用高(gao)溫力(li)(li)學性(xing)能(neng)良好(hao)的(de)合金或是耐熱(re)(re)鋼(gang)，現在超(chao)超(chao)臨界(jie)鍋爐中(zhong)采(cai)用的(de)鋼(gang)種有HR3C、 S30432、T91與(yu)T92等。
過熱(re)(re)器(qi)與(yu)再熱(re)(re)器(qi)是(shi)鍋(guo)(guo)爐(lu)內工質溫度最高的部件。過熱(re)(re)器(qi)主(zhu)要(yao)是(shi)將飽和蒸汽(qi)加熱(re)(re)成(cheng)過熱(re)(re)蒸氣；再熱(re)(re)器(qi)主(zhu)要(yao)用于(yu)將汽(qi)輪(lun)機高壓缸的排汽(qi)返(fan)回鍋(guo)(guo)爐(lu)再次加熱(re)(re)，然后再送(song)到低壓缸膨脹做功，使汽(qi)輪(lun)機末級葉片的蒸汽(qi)濕度控制在允許范圍內。
過(guo)(guo)熱(re)器(qi)與再(zai)熱(re)器(qi)分為對流式(shi)、屏式(shi)和(he)壁(bi)式(shi)。對流式(shi)過(guo)(guo)（再(zai)）熱(re)器(qi)由蛇形(xing)管組成，布(bu)置(zhi)在鍋爐水(shui)平煙(yan)道或(huo)(huo)尾部豎井，吸(xi)收煙(yan)氣的對流放(fang)熱(re)量；屏式(shi)過(guo)(guo)（再(zai)）熱(re)器(qi)布(bu)置(zhi)在爐膛(tang)內部，吸(xi)收爐膛(tang)輻(fu)射(she)熱(re)量，減少煙(yan)氣擾動，減低熱(re)偏(pian)差(cha)，改(gai)善(shan)蒸汽氣溫特性，又分為輻(fu)射(she)式(shi)和(he)半輻(fu)射(she)式(shi)，分別布(bu)置(zhi)在爐膛(tang)上前部和(he)出口處；壁(bi)式(shi)過(guo)(guo)（再(zai)）熱(re)器(qi)緊貼水(shui)冷壁(bi)或(huo)(huo)爐墻布(bu)置(zhi)，也成為墻式(shi)過(guo)(guo)熱(re)器(qi)，常用于低溫段過(guo)(guo)（再(zai)）熱(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)基礎上(shang)，通(tong)過降低Mn含量(liang)上(shang)限，加入約3％的(de)Cu、約0.45％的(de)Nb和一(yi)(yi)定量(liang)的(de)N，經過高溫軟化工藝及大變(bian)形量(liang)冷軋工藝處(chu)理(li)，并在(zai)高于1150℃條件(jian)下固(gu)溶處(chu)理(li)后具有(you)單(dan)一(yi)(yi)的(de)奧氏(shi)體(ti)組織，晶粒度在(zai)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(gang)管材的抗蒸汽氧化能力，延長運行壽命。
