1. 超超臨界機組是主要發展方向
根(gen)據遲成宇等發表(biao)在(zai)《世(shi)界(jie)鋼(gang)鐵(tie)》期刊上的(de)論(lun)文(wen)，高壓機組(zu)和亞臨(lin)界(jie)機組(zu)等火(huo)電機組(zu)熱效率低下，分(fen)別(bie)為33%和41.8%，不僅造成了(le)煤(mei)炭資源的(de)大量消耗，同時大量有害氣體(ti)的(de)排放嚴(yan)重污(wu)染環境(jing)。
通(tong)過對幾種潔凈煤(mei)(mei)燃(ran)燒技(ji)(ji)術(shu)的比較(jiao)，例如超超臨界( USC) 、常壓(ya)循環(huan)流化床燃(ran)燒( CFBC) 、整體煤(mei)(mei)氣化聯(lian)合(he)(he)循環(huan)( IGCC) 、增壓(ya)硫化床聯(lian)合(he)(he)循環(huan)( PFBC) 等，從技(ji)(ji)術(shu)難度和可(ke)(ke)行(xing)性方面來(lai)看(kan)，超超臨界燃(ran)煤(mei)(mei)技(ji)(ji)術(shu)更(geng)適合(he)(he)我國的情況，在技(ji)(ji)術(shu)方面具(ju)有可(ke)(ke)行(xing)性、成熟性與穩(wen)定性，可(ke)(ke)以在短期內迅速(su)發展并產(chan)生規模(mo)效應。
超(chao)超(chao)臨界技術在(zai)世界各國(guo)的現實(shi)運行(xing)當中也(ye)已(yi)經(jing)被證實(shi)是提高燃煤(mei)效率、降低發電(dian)成本、減少污染物(wu)排(pai)放的一種切實(shi)可行(xing)的方法，并(bing)已(yi)經(jing)在(zai)歐(ou)美及日(ri)本等(deng)發達國(guo)家得到了應用和(he)推(tui)廣(guang)。因此(ci)大力發展大容量、高參數(shu)值的超(chao)超(chao)臨界燃煤(mei)技術已(yi)成為我國(guo)實(shi)現節能減排(pai)目(mu)標的一種重要手段，也(ye)是我國(guo)火電(dian)機組的主(zhu)要發展方向。
結合國家發改(gai)委(wei)和國家能源局2021年發布的《全國煤電(dian)(dian)機(ji)組改(gai)造升級實(shi)施方(fang)案》，要(yao)求(qiu)新(xin)建非熱電(dian)(dian)聯產燃煤發電(dian)(dian)項目原(yuan)則上要(yao)采用 60 萬千瓦(wa)及以上超超臨界機(ji)組，且供電(dian)(dian)煤耗(hao)(hao)低于(yu) 270 克標(biao)準煤/千瓦(wa)時(shi)；對供電(dian)(dian)煤耗(hao)(hao)在(zai) 300 克標(biao)準煤/千瓦(wa)時(shi)以上的煤電(dian)(dian)機(ji)組，要(yao)加快創造條件實(shi)施節能改(gai)造，對無法改(gai)造的機(ji)組逐步淘汰關停，并視情況(kuang)將具備條件的轉為應急備用電(dian)(dian)源。
要求“十(shi)四五”期間改(gai)造(zao)規模不低于3.5 億千瓦，穩步推進 650℃等級超超臨(lin)界燃煤發(fa)電(dian)(dian)技術。由此可見，我國未來幾年火(huo)電(dian)(dian)特別是煤電(dian)(dian)發(fa)展的方向(xiang)是超超臨(lin)界機組的改(gai)造(zao)和新(xin)建，將帶動(dong)建設(she)超超臨(lin)界機組的產品需(xu)求。
2. 超(chao)超(chao)臨(lin)界鍋(guo)爐(lu)對管道的(de)性能(neng)要求(qiu)更高
根(gen)據張書(shu)輝等(deng)發(fa)表在(zai)《新型(xing)工(gong)(gong)業化》期刊上(shang)的論文《超(chao)(chao)(chao)超(chao)(chao)(chao)臨界(jie)鍋爐管道(dao)用鋼的研究(jiu)現狀與(yu)發(fa)展(zhan)趨(qu)勢(shi)》，超(chao)(chao)(chao)超(chao)(chao)(chao)臨界(jie)機(ji)組對于鍋爐、管道(dao)和壓(ya)力容器的鋼材要(yao)求很高(gao)，處于高(gao)壓(ya)高(gao)溫狀態(tai)的蒸汽將會先通(tong)過水冷壁，然(ran)后為過熱(re)器與(yu)再熱(re)器管，并且先后通(tong)過集熱(re)箱與(yu)主蒸汽管道(dao)，在(zai)此(ci)過程中，其壓(ya)力與(yu)溫度將會不(bu)斷上(shang)升。為了確(que)保上(shang)述(shu)部件能(neng)夠安全有(you)效地工(gong)(gong)作，應當采用高(gao)溫力學性能(neng)良好的合(he)金或是耐熱(re)鋼，現在(zai)超(chao)(chao)(chao)超(chao)(chao)(chao)臨界(jie)鍋爐中采用的鋼種有(you)HR3C、 S30432、T91與(yu)T92等(deng)。
過(guo)熱(re)器(qi)與再(zai)(zai)(zai)熱(re)器(qi)是鍋爐(lu)內工質(zhi)溫度(du)最高的(de)部件。過(guo)熱(re)器(qi)主(zhu)要是將飽和蒸(zheng)汽加(jia)熱(re)成過(guo)熱(re)蒸(zheng)氣；再(zai)(zai)(zai)熱(re)器(qi)主(zhu)要用于將汽輪機高壓缸(gang)的(de)排汽返(fan)回鍋爐(lu)再(zai)(zai)(zai)次加(jia)熱(re)，然(ran)后再(zai)(zai)(zai)送到低壓缸(gang)膨脹(zhang)做功(gong)，使汽輪機末級(ji)葉片(pian)的(de)蒸(zheng)汽濕度(du)控制(zhi)在允(yun)許范(fan)圍內。
過(guo)熱(re)(re)器(qi)(qi)(qi)(qi)與再熱(re)(re)器(qi)(qi)(qi)(qi)分為對(dui)流式、屏式和(he)壁(bi)(bi)式。對(dui)流式過(guo)（再）熱(re)(re)器(qi)(qi)(qi)(qi)由蛇形管組成(cheng)，布(bu)(bu)置(zhi)在(zai)鍋爐水(shui)平煙道或(huo)尾部豎井，吸收煙氣的對(dui)流放熱(re)(re)量；屏式過(guo)（再）熱(re)(re)器(qi)(qi)(qi)(qi)布(bu)(bu)置(zhi)在(zai)爐膛(tang)內部，吸收爐膛(tang)輻(fu)射熱(re)(re)量，減(jian)少煙氣擾動，減(jian)低(di)熱(re)(re)偏差，改善蒸(zheng)汽(qi)氣溫特性，又(you)分為輻(fu)射式和(he)半(ban)輻(fu)射式，分別布(bu)(bu)置(zhi)在(zai)爐膛(tang)上(shang)前部和(he)出口處(chu)；壁(bi)(bi)式過(guo)（再）熱(re)(re)器(qi)(qi)(qi)(qi)緊貼水(shui)冷壁(bi)(bi)或(huo)爐墻布(bu)(bu)置(zhi)，也成(cheng)為墻式過(guo)熱(re)(re)器(qi)(qi)(qi)(qi)，常用于低(di)溫段過(guo)（再）熱(re)(re)器(qi)(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(nai)熱鋼之一。
它是在TP304H的基礎(chu)上(shang)，通過(guo)降低Mn含量(liang)上(shang)限，加(jia)入(ru)約(yue)3％的Cu、約(yue)0.45％的Nb和一定量(liang)的N，經(jing)過(guo)高溫軟化工(gong)(gong)藝(yi)及大變形(xing)量(liang)冷軋工(gong)(gong)藝(yi)處理，并(bing)在高于1150℃條件下固溶處理后具有單一的奧氏體組織，晶(jing)粒度在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(gang)管(guan)材的抗蒸汽氧化能力，延長運行壽命。
