1. 超(chao)(chao)超(chao)(chao)臨(lin)界機組是主要(yao)發(fa)展方向
根(gen)據遲成(cheng)宇等發表在《世界鋼鐵》期刊上的(de)論文，高壓機(ji)組(zu)和亞臨界機(ji)組(zu)等火電機(ji)組(zu)熱效率低(di)下，分別為33%和41.8%，不僅造成(cheng)了煤炭資源的(de)大量(liang)消耗，同(tong)時(shi)大量(liang)有(you)害氣體的(de)排(pai)放嚴重污染環境。
通過對幾種潔(jie)凈煤燃(ran)燒(shao)技(ji)(ji)(ji)術(shu)的比(bi)較(jiao)，例如超(chao)超(chao)臨(lin)(lin)界( USC) 、常壓循環(huan)流化(hua)(hua)床燃(ran)燒(shao)( CFBC) 、整(zheng)體煤氣化(hua)(hua)聯合循環(huan)( IGCC) 、增壓硫化(hua)(hua)床聯合循環(huan)( PFBC) 等，從技(ji)(ji)(ji)術(shu)難度和(he)可(ke)(ke)(ke)行性(xing)方面來看，超(chao)超(chao)臨(lin)(lin)界燃(ran)煤技(ji)(ji)(ji)術(shu)更(geng)適(shi)合我國的情況，在(zai)技(ji)(ji)(ji)術(shu)方面具有可(ke)(ke)(ke)行性(xing)、成熟性(xing)與穩定性(xing)，可(ke)(ke)(ke)以在(zai)短期(qi)內迅速發(fa)展并產生規(gui)模效應(ying)。
超(chao)超(chao)臨(lin)(lin)界技術在(zai)世界各(ge)國的(de)(de)(de)現(xian)(xian)實運行(xing)當中(zhong)也(ye)已經(jing)被證實是提高燃煤效率、降(jiang)低發(fa)電(dian)成本、減少污(wu)染物排放的(de)(de)(de)一種切實可行(xing)的(de)(de)(de)方法，并已經(jing)在(zai)歐美(mei)及日(ri)本等發(fa)達國家得到了應用和推廣(guang)。因此大力發(fa)展(zhan)大容量、高參數(shu)值(zhi)的(de)(de)(de)超(chao)超(chao)臨(lin)(lin)界燃煤技術已成為(wei)我(wo)國實現(xian)(xian)節能減排目標(biao)的(de)(de)(de)一種重要(yao)手段，也(ye)是我(wo)國火電(dian)機組的(de)(de)(de)主要(yao)發(fa)展(zhan)方向。
結合國家(jia)發(fa)改委和國家(jia)能源(yuan)局2021年發(fa)布的(de)(de)《全(quan)國煤電(dian)機(ji)組(zu)改造(zao)升級實施方案》，要(yao)求新建非(fei)熱電(dian)聯產(chan)燃煤發(fa)電(dian)項(xiang)目(mu)原則(ze)上(shang)要(yao)采(cai)用 60 萬千(qian)瓦(wa)(wa)及以(yi)上(shang)超超臨界機(ji)組(zu)，且供電(dian)煤耗低(di)于 270 克標準(zhun)煤/千(qian)瓦(wa)(wa)時；對供電(dian)煤耗在(zai) 300 克標準(zhun)煤/千(qian)瓦(wa)(wa)時以(yi)上(shang)的(de)(de)煤電(dian)機(ji)組(zu)，要(yao)加快創(chuang)造(zao)條(tiao)件實施節能改造(zao)，對無法改造(zao)的(de)(de)機(ji)組(zu)逐步淘汰(tai)關停，并(bing)視情況(kuang)將具備(bei)條(tiao)件的(de)(de)轉為(wei)應急備(bei)用電(dian)源(yuan)。
要求(qiu)“十四五”期(qi)間改(gai)造(zao)規模不低于3.5 億千(qian)瓦，穩步推進 650℃等級超(chao)超(chao)臨(lin)界燃煤發(fa)電(dian)技術。由(you)此可見，我國未來幾年火電(dian)特(te)別(bie)是煤電(dian)發(fa)展的(de)方(fang)向是超(chao)超(chao)臨(lin)界機組的(de)改(gai)造(zao)和新建(jian)，將(jiang)帶(dai)動建(jian)設超(chao)超(chao)臨(lin)界機組的(de)產品需求(qiu)。
2. 超超臨界鍋爐對(dui)管道的(de)性能要求更高
根據張書輝等(deng)發(fa)(fa)表在(zai)(zai)《新型工業化》期刊(kan)上(shang)的(de)(de)論文《超(chao)超(chao)臨(lin)界鍋(guo)爐管(guan)道用鋼(gang)的(de)(de)研究現(xian)狀與(yu)發(fa)(fa)展(zhan)趨勢(shi)》，超(chao)超(chao)臨(lin)界機(ji)組對(dui)于(yu)鍋(guo)爐、管(guan)道和壓(ya)(ya)力容(rong)器(qi)的(de)(de)鋼(gang)材要求很高(gao)(gao)，處于(yu)高(gao)(gao)壓(ya)(ya)高(gao)(gao)溫(wen)狀態的(de)(de)蒸汽將(jiang)會先(xian)通(tong)過(guo)水冷壁，然后為(wei)過(guo)熱(re)(re)器(qi)與(yu)再熱(re)(re)器(qi)管(guan)，并且先(xian)后通(tong)過(guo)集(ji)熱(re)(re)箱(xiang)與(yu)主蒸汽管(guan)道，在(zai)(zai)此過(guo)程中(zhong)，其壓(ya)(ya)力與(yu)溫(wen)度將(jiang)會不斷上(shang)升。為(wei)了(le)確保上(shang)述部件能夠安全有效(xiao)地工作，應當采(cai)(cai)用高(gao)(gao)溫(wen)力學性能良好的(de)(de)合金或是耐熱(re)(re)鋼(gang)，現(xian)在(zai)(zai)超(chao)超(chao)臨(lin)界鍋(guo)爐中(zhong)采(cai)(cai)用的(de)(de)鋼(gang)種有HR3C、 S30432、T91與(yu)T92等(deng)。
過熱(re)(re)器(qi)與再(zai)熱(re)(re)器(qi)是鍋爐內工質(zhi)溫度最高的部(bu)件。過熱(re)(re)器(qi)主(zhu)要是將飽和(he)蒸汽加熱(re)(re)成過熱(re)(re)蒸氣；再(zai)熱(re)(re)器(qi)主(zhu)要用(yong)于將汽輪機高壓缸的排(pai)汽返回鍋爐再(zai)次加熱(re)(re)，然(ran)后(hou)再(zai)送到低壓缸膨脹做功，使(shi)汽輪機末級葉(xie)片(pian)的蒸汽濕度控制在(zai)允許范(fan)圍內。
過(guo)熱(re)器(qi)(qi)(qi)與再(zai)熱(re)器(qi)(qi)(qi)分(fen)為(wei)對流(liu)式(shi)(shi)、屏式(shi)(shi)和壁式(shi)(shi)。對流(liu)式(shi)(shi)過(guo)（再(zai)）熱(re)器(qi)(qi)(qi)由蛇形管組成，布(bu)置(zhi)(zhi)(zhi)在(zai)鍋爐(lu)(lu)水平煙(yan)(yan)道或尾部豎井，吸(xi)收煙(yan)(yan)氣(qi)的(de)對流(liu)放(fang)熱(re)量；屏式(shi)(shi)過(guo)（再(zai)）熱(re)器(qi)(qi)(qi)布(bu)置(zhi)(zhi)(zhi)在(zai)爐(lu)(lu)膛(tang)內(nei)部，吸(xi)收爐(lu)(lu)膛(tang)輻(fu)射熱(re)量，減(jian)少煙(yan)(yan)氣(qi)擾(rao)動，減(jian)低熱(re)偏(pian)差，改(gai)善蒸汽(qi)氣(qi)溫特性，又分(fen)為(wei)輻(fu)射式(shi)(shi)和半(ban)輻(fu)射式(shi)(shi)，分(fen)別(bie)布(bu)置(zhi)(zhi)(zhi)在(zai)爐(lu)(lu)膛(tang)上前(qian)部和出口處；壁式(shi)(shi)過(guo)（再(zai)）熱(re)器(qi)(qi)(qi)緊貼水冷(leng)壁或爐(lu)(lu)墻(qiang)布(bu)置(zhi)(zhi)(zhi)，也成為(wei)墻(qiang)式(shi)(shi)過(guo)熱(re)器(qi)(qi)(qi)，常用于低溫段(duan)過(guo)（再(zai)）熱(re)器(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(zai)TP304H的(de)基礎上，通過降(jiang)低(di)Mn含量上限(xian)，加入約(yue)3％的(de)Cu、約(yue)0.45％的(de)Nb和(he)一定(ding)量的(de)N，經過高溫軟化工藝及大變形量冷(leng)軋(ya)工藝處(chu)理(li)，并在(zai)高于1150℃條件(jian)下(xia)固溶處(chu)理(li)后具有(you)單一的(de)奧氏體組織，晶粒度在(zai)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鋼管材的抗蒸汽氧化能力，延長運行壽命。
