1. 超超臨界(jie)機組是(shi)主要(yao)發展方(fang)向
根(gen)據遲成(cheng)宇(yu)等發表在《世界鋼鐵》期(qi)刊(kan)上的(de)(de)論文，高壓機(ji)組和亞臨界機(ji)組等火電機(ji)組熱效(xiao)率低下，分(fen)別為33%和41.8%，不僅(jin)造成(cheng)了(le)煤(mei)炭資源的(de)(de)大量消(xiao)耗(hao)，同時(shi)大量有害氣體的(de)(de)排(pai)放嚴重污(wu)染環(huan)境。
通過(guo)對幾種潔凈(jing)煤燃(ran)燒(shao)技(ji)術(shu)的比(bi)較，例如超超臨(lin)界( USC) 、常(chang)壓(ya)循(xun)環(huan)流(liu)化床燃(ran)燒(shao)( CFBC) 、整體煤氣(qi)化聯合(he)循(xun)環(huan)( IGCC) 、增壓(ya)硫化床聯合(he)循(xun)環(huan)( PFBC) 等(deng)，從技(ji)術(shu)難度和(he)可行性(xing)方(fang)面來(lai)看，超超臨(lin)界燃(ran)煤技(ji)術(shu)更適合(he)我國的情(qing)況，在技(ji)術(shu)方(fang)面具有(you)可行性(xing)、成熟性(xing)與穩定(ding)性(xing)，可以在短期內(nei)迅速發展并產生規模(mo)效應。
超(chao)(chao)超(chao)(chao)臨界(jie)技(ji)(ji)術在世界(jie)各國(guo)的(de)現(xian)實(shi)運行(xing)當中也(ye)已經被證實(shi)是提高燃(ran)煤效率、降低發(fa)(fa)電成(cheng)(cheng)本(ben)、減少(shao)污染物排放的(de)一種(zhong)切實(shi)可行(xing)的(de)方法，并(bing)已經在歐(ou)美(mei)及日本(ben)等發(fa)(fa)達國(guo)家(jia)得到了應(ying)用和推廣。因此大(da)(da)力發(fa)(fa)展大(da)(da)容量(liang)、高參數值的(de)超(chao)(chao)超(chao)(chao)臨界(jie)燃(ran)煤技(ji)(ji)術已成(cheng)(cheng)為我(wo)(wo)國(guo)實(shi)現(xian)節能(neng)減排目標的(de)一種(zhong)重要手段，也(ye)是我(wo)(wo)國(guo)火電機組的(de)主(zhu)要發(fa)(fa)展方向。
結合國家發(fa)改委和國家能源(yuan)局2021年發(fa)布的(de)《全國煤(mei)電(dian)機(ji)組(zu)改造(zao)(zao)升級實施(shi)方案》，要求(qiu)新(xin)建(jian)非熱電(dian)聯產燃煤(mei)發(fa)電(dian)項目(mu)原則上要采(cai)用(yong) 60 萬千瓦及以(yi)上超(chao)超(chao)臨(lin)界機(ji)組(zu)，且供(gong)電(dian)煤(mei)耗(hao)低于 270 克標準(zhun)煤(mei)/千瓦時(shi)；對(dui)供(gong)電(dian)煤(mei)耗(hao)在 300 克標準(zhun)煤(mei)/千瓦時(shi)以(yi)上的(de)煤(mei)電(dian)機(ji)組(zu)，要加快創造(zao)(zao)條(tiao)件實施(shi)節能改造(zao)(zao)，對(dui)無法改造(zao)(zao)的(de)機(ji)組(zu)逐步(bu)淘(tao)汰(tai)關(guan)停，并(bing)視情況將具備(bei)條(tiao)件的(de)轉為應(ying)急備(bei)用(yong)電(dian)源(yuan)。
要求“十四五”期間改(gai)造(zao)規模不低(di)于3.5 億(yi)千瓦，穩步推進 650℃等級超(chao)(chao)超(chao)(chao)臨(lin)界(jie)燃煤發(fa)(fa)電(dian)技術。由此(ci)可(ke)見，我國(guo)未來幾年火電(dian)特別是(shi)煤電(dian)發(fa)(fa)展的(de)方向是(shi)超(chao)(chao)超(chao)(chao)臨(lin)界(jie)機組(zu)(zu)的(de)改(gai)造(zao)和新建(jian)(jian)，將帶動建(jian)(jian)設(she)超(chao)(chao)超(chao)(chao)臨(lin)界(jie)機組(zu)(zu)的(de)產品需求。
2. 超超臨界鍋爐(lu)對(dui)管(guan)道的性(xing)能(neng)要求更高
根據(ju)張書輝等發表在(zai)《新型工(gong)業化》期刊上(shang)的論(lun)文《超(chao)超(chao)臨界鍋(guo)(guo)爐管道用(yong)(yong)鋼的研究現(xian)狀(zhuang)與(yu)(yu)發展趨勢(shi)》，超(chao)超(chao)臨界機(ji)組(zu)對于(yu)鍋(guo)(guo)爐、管道和壓力容器的鋼材(cai)要(yao)求很(hen)高(gao)，處(chu)于(yu)高(gao)壓高(gao)溫(wen)(wen)狀(zhuang)態的蒸(zheng)汽將會先通過水冷壁(bi)，然(ran)后為(wei)過熱器與(yu)(yu)再(zai)熱器管，并(bing)且先后通過集熱箱與(yu)(yu)主蒸(zheng)汽管道，在(zai)此過程中(zhong)，其壓力與(yu)(yu)溫(wen)(wen)度(du)將會不斷上(shang)升(sheng)。為(wei)了確保上(shang)述(shu)部件能夠安全(quan)有效地工(gong)作(zuo)，應當采用(yong)(yong)高(gao)溫(wen)(wen)力學性能良好的合金或(huo)是耐熱鋼，現(xian)在(zai)超(chao)超(chao)臨界鍋(guo)(guo)爐中(zhong)采用(yong)(yong)的鋼種有HR3C、 S30432、T91與(yu)(yu)T92等。
過(guo)熱(re)器(qi)(qi)與(yu)再熱(re)器(qi)(qi)是鍋爐(lu)內工質溫度最高(gao)的(de)(de)部件。過(guo)熱(re)器(qi)(qi)主(zhu)要是將(jiang)飽和蒸(zheng)汽加(jia)熱(re)成過(guo)熱(re)蒸(zheng)氣；再熱(re)器(qi)(qi)主(zhu)要用(yong)于(yu)將(jiang)汽輪(lun)機高(gao)壓缸的(de)(de)排汽返回鍋爐(lu)再次加(jia)熱(re)，然后再送到(dao)低壓缸膨(peng)脹做(zuo)功，使汽輪(lun)機末級葉片的(de)(de)蒸(zheng)汽濕度控(kong)制(zhi)在允許范圍內。
過熱(re)(re)器(qi)與再(zai)(zai)熱(re)(re)器(qi)分(fen)為對流(liu)式(shi)(shi)(shi)、屏(ping)式(shi)(shi)(shi)和(he)(he)壁式(shi)(shi)(shi)。對流(liu)式(shi)(shi)(shi)過（再(zai)(zai)）熱(re)(re)器(qi)由蛇形管組成，布(bu)置(zhi)在鍋(guo)爐(lu)(lu)(lu)水平煙(yan)道或尾部豎(shu)井，吸(xi)收煙(yan)氣的對流(liu)放(fang)熱(re)(re)量；屏(ping)式(shi)(shi)(shi)過（再(zai)(zai)）熱(re)(re)器(qi)布(bu)置(zhi)在爐(lu)(lu)(lu)膛內部，吸(xi)收爐(lu)(lu)(lu)膛輻(fu)射熱(re)(re)量，減少(shao)煙(yan)氣擾動，減低熱(re)(re)偏差，改善蒸汽氣溫(wen)特(te)性，又分(fen)為輻(fu)射式(shi)(shi)(shi)和(he)(he)半輻(fu)射式(shi)(shi)(shi)，分(fen)別布(bu)置(zhi)在爐(lu)(lu)(lu)膛上前部和(he)(he)出(chu)口(kou)處；壁式(shi)(shi)(shi)過（再(zai)(zai)）熱(re)(re)器(qi)緊(jin)貼水冷壁或爐(lu)(lu)(lu)墻布(bu)置(zhi)，也成為墻式(shi)(shi)(shi)過熱(re)(re)器(qi)，常用于低溫(wen)段過（再(zai)(zai)）熱(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(bu)銹(xiu)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(re)鋼之一。
它是在TP304H的(de)基礎上(shang)，通過降低(di)Mn含量上(shang)限，加入(ru)約(yue)(yue)3％的(de)Cu、約(yue)(yue)0.45％的(de)Nb和一(yi)定(ding)量的(de)N，經過高溫(wen)軟化工藝(yi)及大變形量冷(leng)軋工藝(yi)處理，并在高于(yu)1150℃條件(jian)下固溶處理后具有單一(yi)的(de)奧(ao)氏體組(zu)織，晶粒度(du)在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管材的抗蒸汽氧化能力，延長運行壽命。
