1. 超超臨界機組是主要發展(zhan)方向
根據(ju)遲成宇等發表(biao)在(zai)《世界(jie)鋼鐵》期刊上的(de)論(lun)文(wen)，高壓機(ji)(ji)組和亞臨界(jie)機(ji)(ji)組等火電機(ji)(ji)組熱(re)效率(lv)低下，分別為33%和41.8%，不僅造成了煤炭資源的(de)大(da)量消耗，同時大(da)量有害氣體的(de)排放嚴重污(wu)染環境。
通(tong)過(guo)對幾種潔凈煤(mei)燃(ran)燒(shao)技(ji)(ji)術的(de)比(bi)較，例如超超臨(lin)界(jie)( USC) 、常壓(ya)(ya)循(xun)(xun)環流化床燃(ran)燒(shao)( CFBC) 、整體煤(mei)氣化聯(lian)合(he)循(xun)(xun)環( IGCC) 、增壓(ya)(ya)硫(liu)化床聯(lian)合(he)循(xun)(xun)環( PFBC) 等，從技(ji)(ji)術難度和可行(xing)性(xing)方面(mian)來看(kan)，超超臨(lin)界(jie)燃(ran)煤(mei)技(ji)(ji)術更適合(he)我國(guo)的(de)情況，在技(ji)(ji)術方面(mian)具有可行(xing)性(xing)、成熟性(xing)與(yu)穩定性(xing)，可以在短期內(nei)迅速發(fa)展并(bing)產(chan)生(sheng)規模效應。
超(chao)超(chao)臨界技術在(zai)世界各(ge)國(guo)(guo)的(de)(de)(de)(de)現(xian)(xian)實(shi)(shi)運行(xing)當(dang)中(zhong)也(ye)已(yi)經被證實(shi)(shi)是提高燃煤效率、降低發電成本(ben)、減少污染物排放(fang)的(de)(de)(de)(de)一種(zhong)切實(shi)(shi)可行(xing)的(de)(de)(de)(de)方法，并已(yi)經在(zai)歐美及日本(ben)等(deng)發達(da)國(guo)(guo)家得到(dao)了應用和推廣。因此大力發展大容量、高參(can)數(shu)值的(de)(de)(de)(de)超(chao)超(chao)臨界燃煤技術已(yi)成為我(wo)國(guo)(guo)實(shi)(shi)現(xian)(xian)節能減排目標的(de)(de)(de)(de)一種(zhong)重要(yao)手段，也(ye)是我(wo)國(guo)(guo)火電機(ji)組(zu)的(de)(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)發展方向。
結合國家發(fa)改委(wei)和國家能源局(ju)2021年(nian)發(fa)布的《全(quan)國煤(mei)電(dian)(dian)(dian)機組(zu)改造(zao)升(sheng)級實(shi)施方案》，要(yao)求新(xin)建非(fei)熱電(dian)(dian)(dian)聯(lian)產(chan)燃煤(mei)發(fa)電(dian)(dian)(dian)項目原則上要(yao)采用 60 萬(wan)千(qian)瓦及(ji)以上超超臨界機組(zu)，且(qie)供電(dian)(dian)(dian)煤(mei)耗低于 270 克(ke)(ke)標準(zhun)煤(mei)/千(qian)瓦時；對供電(dian)(dian)(dian)煤(mei)耗在 300 克(ke)(ke)標準(zhun)煤(mei)/千(qian)瓦時以上的煤(mei)電(dian)(dian)(dian)機組(zu)，要(yao)加快(kuai)創造(zao)條件(jian)實(shi)施節能改造(zao)，對無法改造(zao)的機組(zu)逐步淘汰(tai)關(guan)停，并視(shi)情況將具(ju)備條件(jian)的轉(zhuan)為應急(ji)備用電(dian)(dian)(dian)源。
要求“十(shi)四五(wu)”期間改造規模不低于3.5 億千瓦，穩(wen)步推進 650℃等級超(chao)超(chao)臨(lin)界(jie)燃(ran)煤(mei)發電(dian)技術。由(you)此可見，我國(guo)未來(lai)幾年(nian)火電(dian)特別是(shi)煤(mei)電(dian)發展的(de)方向(xiang)是(shi)超(chao)超(chao)臨(lin)界(jie)機(ji)組的(de)改造和(he)新建(jian)(jian)，將帶動建(jian)(jian)設超(chao)超(chao)臨(lin)界(jie)機(ji)組的(de)產品需求。
2. 超(chao)超(chao)臨界(jie)鍋爐對管道的(de)性能要求更(geng)高
根據張書輝等(deng)發(fa)表在(zai)《新型工業化(hua)》期刊上的論文《超(chao)超(chao)臨(lin)界(jie)鍋爐(lu)管道用(yong)鋼(gang)的研究(jiu)現狀(zhuang)與(yu)發(fa)展趨勢》，超(chao)超(chao)臨(lin)界(jie)機組對于鍋爐(lu)、管道和壓力容(rong)器(qi)的鋼(gang)材要求很高，處于高壓高溫狀(zhuang)態(tai)的蒸汽將會(hui)先(xian)通(tong)過水冷壁，然后為(wei)過熱(re)器(qi)與(yu)再熱(re)器(qi)管，并且先(xian)后通(tong)過集熱(re)箱與(yu)主(zhu)蒸汽管道，在(zai)此(ci)過程中，其壓力與(yu)溫度將會(hui)不斷(duan)上升。為(wei)了確保上述部(bu)件能夠安全有(you)效地工作(zuo)，應當采(cai)用(yong)高溫力學性能良好的合金或是耐熱(re)鋼(gang)，現在(zai)超(chao)超(chao)臨(lin)界(jie)鍋爐(lu)中采(cai)用(yong)的鋼(gang)種有(you)HR3C、 S30432、T91與(yu)T92等(deng)。
過熱(re)(re)器(qi)與再熱(re)(re)器(qi)是(shi)鍋(guo)爐(lu)(lu)內工質溫(wen)度最高的(de)部件。過熱(re)(re)器(qi)主要是(shi)將飽和蒸汽(qi)加熱(re)(re)成過熱(re)(re)蒸氣；再熱(re)(re)器(qi)主要用于(yu)將汽(qi)輪(lun)機(ji)高壓缸的(de)排汽(qi)返回鍋(guo)爐(lu)(lu)再次(ci)加熱(re)(re)，然后再送(song)到(dao)低壓缸膨(peng)脹做功(gong)，使(shi)汽(qi)輪(lun)機(ji)末級葉片的(de)蒸汽(qi)濕度控制在允(yun)許范圍內。
過(guo)(guo)熱(re)(re)(re)器與再(zai)(zai)(zai)熱(re)(re)(re)器分為(wei)(wei)對流(liu)式(shi)、屏式(shi)和壁式(shi)。對流(liu)式(shi)過(guo)(guo)（再(zai)(zai)(zai)）熱(re)(re)(re)器由蛇形(xing)管組成，布置(zhi)在鍋爐(lu)水平煙道或尾部(bu)豎(shu)井(jing)，吸(xi)收煙氣的對流(liu)放熱(re)(re)(re)量；屏式(shi)過(guo)(guo)（再(zai)(zai)(zai)）熱(re)(re)(re)器布置(zhi)在爐(lu)膛(tang)內部(bu)，吸(xi)收爐(lu)膛(tang)輻(fu)射(she)(she)熱(re)(re)(re)量，減少煙氣擾(rao)動，減低(di)熱(re)(re)(re)偏差(cha)，改(gai)善(shan)蒸(zheng)汽氣溫特性，又分為(wei)(wei)輻(fu)射(she)(she)式(shi)和半輻(fu)射(she)(she)式(shi)，分別布置(zhi)在爐(lu)膛(tang)上前部(bu)和出口處(chu)；壁式(shi)過(guo)(guo)（再(zai)(zai)(zai)）熱(re)(re)(re)器緊貼水冷壁或爐(lu)墻布置(zhi)，也成為(wei)(wei)墻式(shi)過(guo)(guo)熱(re)(re)(re)器，常用于(yu)低(di)溫段過(guo)(guo)（再(zai)(zai)(zai)）熱(re)(re)(re)器。
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熱鋼之一。
它是(shi)在TP304H的基礎上，通過(guo)降(jiang)低Mn含(han)量上限，加入約3％的Cu、約0.45％的Nb和一定量的N，經過(guo)高(gao)溫軟化工藝及大變形量冷軋工藝處(chu)理，并在高(gao)于(yu)1150℃條件下固溶處(chu)理后具有單一的奧(ao)氏體組織，晶粒度在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(xiu)鋼管材的抗蒸汽氧化能力，延長運行壽命。
