1. 超超臨(lin)界機組是主要發展方向
根據遲成宇(yu)等發表在《世界鋼鐵》期刊上的論(lun)文，高壓機組和亞(ya)臨界機組等火電機組熱效率(lv)低下，分別為(wei)33%和41.8%，不僅造成了煤炭資源的大(da)量消耗(hao)，同時大(da)量有(you)害氣體的排(pai)放嚴重污染環境(jing)。
通過對幾種(zhong)潔凈煤燃(ran)燒技(ji)術的比較(jiao)，例(li)如(ru)超(chao)超(chao)臨界( USC) 、常壓循環流化床(chuang)燃(ran)燒( CFBC) 、整體(ti)煤氣(qi)化聯(lian)合循環( IGCC) 、增壓硫(liu)化床(chuang)聯(lian)合循環( PFBC) 等，從技(ji)術難度和可(ke)行性(xing)方(fang)面來看，超(chao)超(chao)臨界燃(ran)煤技(ji)術更適合我國的情(qing)況，在技(ji)術方(fang)面具有可(ke)行性(xing)、成熟性(xing)與(yu)穩(wen)定(ding)性(xing)，可(ke)以在短期內(nei)迅(xun)速發(fa)展并產生(sheng)規模效應。
超超臨界技術在(zai)世界各(ge)國(guo)的(de)(de)現(xian)實(shi)運行當中(zhong)也已經被(bei)證實(shi)是(shi)提高燃煤效(xiao)率、降低發電成本、減(jian)少污染物排放的(de)(de)一種(zhong)切實(shi)可行的(de)(de)方(fang)法，并已經在(zai)歐(ou)美(mei)及日本等發達國(guo)家得到(dao)了應用和(he)推廣。因(yin)此(ci)大力(li)發展大容量、高參數值的(de)(de)超超臨界燃煤技術已成為我(wo)國(guo)實(shi)現(xian)節(jie)能減(jian)排目標的(de)(de)一種(zhong)重(zhong)要(yao)手段，也是(shi)我(wo)國(guo)火電機組的(de)(de)主要(yao)發展方(fang)向。
結(jie)合(he)國(guo)家發改(gai)委和國(guo)家能源(yuan)局(ju)2021年(nian)發布的(de)(de)《全(quan)國(guo)煤電(dian)機組(zu)改(gai)造(zao)(zao)升級實(shi)施方案》，要(yao)求新建非熱(re)電(dian)聯產燃煤發電(dian)項目原則(ze)上要(yao)采用 60 萬千瓦及以上超超臨界機組(zu)，且供電(dian)煤耗低于(yu) 270 克標準(zhun)煤/千瓦時；對供電(dian)煤耗在 300 克標準(zhun)煤/千瓦時以上的(de)(de)煤電(dian)機組(zu)，要(yao)加快創(chuang)造(zao)(zao)條件實(shi)施節能改(gai)造(zao)(zao)，對無(wu)法改(gai)造(zao)(zao)的(de)(de)機組(zu)逐步淘汰關停，并視情況將(jiang)具備(bei)條件的(de)(de)轉為應急備(bei)用電(dian)源(yuan)。
要求“十四五”期間改(gai)造(zao)規模不低于3.5 億千瓦，穩步推進 650℃等(deng)級超(chao)超(chao)臨(lin)界燃煤發電(dian)(dian)技術。由(you)此可見(jian)，我國未來幾(ji)年火(huo)電(dian)(dian)特別是煤電(dian)(dian)發展的方向是超(chao)超(chao)臨(lin)界機組的改(gai)造(zao)和新建，將帶動建設超(chao)超(chao)臨(lin)界機組的產品(pin)需求。
2. 超超臨界鍋爐對管(guan)道的性能要求更(geng)高(gao)
根據張(zhang)書輝等(deng)發(fa)表(biao)在《新型(xing)工(gong)業化(hua)》期刊(kan)上(shang)(shang)的(de)(de)論文《超(chao)(chao)超(chao)(chao)臨界(jie)鍋(guo)(guo)爐管道用(yong)(yong)鋼的(de)(de)研究現狀(zhuang)與(yu)發(fa)展趨(qu)勢》，超(chao)(chao)超(chao)(chao)臨界(jie)機組對于鍋(guo)(guo)爐、管道和壓(ya)力容器的(de)(de)鋼材要求很高(gao)(gao)，處(chu)于高(gao)(gao)壓(ya)高(gao)(gao)溫狀(zhuang)態的(de)(de)蒸(zheng)汽將會先通(tong)過水(shui)冷壁，然后為過熱(re)(re)器與(yu)再熱(re)(re)器管，并且先后通(tong)過集(ji)熱(re)(re)箱與(yu)主蒸(zheng)汽管道，在此(ci)過程中，其壓(ya)力與(yu)溫度將會不斷上(shang)(shang)升。為了(le)確保(bao)上(shang)(shang)述部件能夠(gou)安全(quan)有效(xiao)地(di)工(gong)作，應當采(cai)用(yong)(yong)高(gao)(gao)溫力學(xue)性能良好的(de)(de)合金或是耐熱(re)(re)鋼，現在超(chao)(chao)超(chao)(chao)臨界(jie)鍋(guo)(guo)爐中采(cai)用(yong)(yong)的(de)(de)鋼種有HR3C、 S30432、T91與(yu)T92等(deng)。
過熱(re)器(qi)與(yu)再(zai)熱(re)器(qi)是鍋(guo)(guo)爐內工質溫度最高(gao)的部(bu)件(jian)。過熱(re)器(qi)主要是將(jiang)飽(bao)和蒸(zheng)汽加(jia)熱(re)成過熱(re)蒸(zheng)氣；再(zai)熱(re)器(qi)主要用于將(jiang)汽輪機高(gao)壓缸(gang)的排(pai)汽返回(hui)鍋(guo)(guo)爐再(zai)次(ci)加(jia)熱(re)，然后再(zai)送到低壓缸(gang)膨脹做功，使(shi)汽輪機末級葉片的蒸(zheng)汽濕度控制在允許范圍內。
過(guo)(guo)熱(re)(re)器(qi)與再(zai)熱(re)(re)器(qi)分為對流(liu)式(shi)(shi)、屏式(shi)(shi)和壁式(shi)(shi)。對流(liu)式(shi)(shi)過(guo)(guo)（再(zai)）熱(re)(re)器(qi)由蛇形管組成，布(bu)(bu)(bu)置在鍋爐(lu)水平煙(yan)道或尾部豎井(jing)，吸收煙(yan)氣(qi)的對流(liu)放(fang)熱(re)(re)量；屏式(shi)(shi)過(guo)(guo)（再(zai)）熱(re)(re)器(qi)布(bu)(bu)(bu)置在爐(lu)膛內部，吸收爐(lu)膛輻射熱(re)(re)量，減少煙(yan)氣(qi)擾動，減低熱(re)(re)偏差，改善蒸汽(qi)氣(qi)溫特性，又分為輻射式(shi)(shi)和半輻射式(shi)(shi)，分別布(bu)(bu)(bu)置在爐(lu)膛上(shang)前(qian)部和出口處；壁式(shi)(shi)過(guo)(guo)（再(zai)）熱(re)(re)器(qi)緊貼水冷壁或爐(lu)墻布(bu)(bu)(bu)置，也(ye)成為墻式(shi)(shi)過(guo)(guo)熱(re)(re)器(qi)，常(chang)用(yong)于低溫段過(guo)(guo)（再(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耐熱不銹(xiu)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(ta)是在(zai)(zai)TP304H的(de)基礎上，通過(guo)降低Mn含(han)量上限，加入約3％的(de)Cu、約0.45％的(de)Nb和一定量的(de)N，經(jing)過(guo)高溫(wen)軟化(hua)工藝及大(da)變形量冷軋工藝處(chu)理(li)(li)，并(bing)在(zai)(zai)高于1150℃條(tiao)件(jian)下固溶處(chu)理(li)(li)后具(ju)有單一的(de)奧(ao)氏體組織，晶粒度(du)在(zai)(zai)7—8級(ji)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(bu)銹鋼管材的抗蒸汽氧化能力，延長運行壽命。
