国外超超临界机组技术的发展状况
一、超超临界的定义
水的临界状态点：压力 22.115MPa，温度374.15℃；蒸汽参数超过临界点压力和温度称为超临界。

锅炉、汽轮机系列（通常以汽轮机进口蒸汽初压力划分等级）：次中压2.5 MPa，中压3.5 MPa，次高压6.5 MPa，高压9.0MPa，超高压13.5 MPa ，亚临界16.7 MPa，超临界24.1 MPa。

超超临界（Ultra Super-critical）（也有称高效超临界High Efficiency Supercritical））的定义：丹麦人认为：蒸汽压力27.5MPa是超临界与超超临界的分界线；日本人认为：压力>24.2MPa，或温度达到593℃(或超过 566℃)以上定义为超超临界；德国西门子公司的观点：从材料的等级来区分超临界和超超临界；我国电力百科全书：通常把蒸汽压力高于27MPa称为超超临界。

结论：其实没有统一的定义，本质上超临界与超超临界无区别。

二、国外超超临界技术发展趋势
（一）超超临界机组的发展历史
超超临界机组发展至今有50年的历史，最早的超超临界机组于1957年投产，建在美国俄亥俄州（Philo
电厂6#机组），容量为125MW，蒸汽进汽压力31MPa，进汽温度621 / 566 / 566 C（二次再热）。

汽轮机制造商为美国GE公司，锅炉制造商为美国B&W公司。

世界上超超临界发电技术的发展过程一般划分为三个阶段：
第一阶段（上世纪50-70年代）
以美国为核心，追求高压/双再的超超临界参数。

1959年Eddystone 电厂1#机组，容量为325MW，蒸汽压力为34.5MPa，蒸汽温度为 649 / 566 / 566 C（二次再热），热耗为8630kJ/kWh，汽轮机制造商美国WH 公司，锅炉制造商美国CE公司。

其打破了最大出力、最高压力、最高温度和最高效率的4项记录。

1968
年降参数（32.2MPa/610/560/560 C）运行直至今，但至今仍是世界上蒸汽压力和温度较高的机组。

结果，早期的超超临界机组，更注重提高初压（30MPa或以上）,迫使采用二次再热。

使结构与系统趋于复杂，运行控制难度更难，并忽视了当时技术水平和材料水平，使机组可用率不高。

第二阶段（上世纪80年代）
以材料技术发展为中心，超超临界机组处于调整期。

锅炉和汽轮机材料性能大幅度提高，电厂水化学方面的认识更趋深入，美国对已投运的超临界机组进行大规模的优化和改造，形成了新的结构和新的设计方法，使可靠性和可用率指标达到甚至超过了相应的亚临界机组。

其后，美国将超临界技术转让给日本，GE公司转让给东芝和日立公司，西屋公司转让给三菱公司。

第三阶段（上世纪90年代开始）
迎来了超超临界机组新一轮的发展阶段。

主要原因是国际上环保要求日趋严格，新材料的开发成功，常规超临界技术的成熟。

大规模发展超超临界机组的国家以日本、欧洲（德国、丹麦）为主要代表。

日本以川越电厂31 MPa /654℃/566℃/566℃超超临界为代表，开拓了一条从引进到自主开发，有步骤有计划的发展之路，成为当今超超临界技术领先国家。

其值得我们认真学习。

三、各国超超临界发电技术情况
1、美国早期只生产了三台超超临界机组之后便停止生产。

到80年代，又退回到超临界参数，大力发展常规超临界机组。

目前，美国超临界机组在数量上居世界第二位，并拥有9台世界上最大的超临界机组，单机容量为1300MW(见下表）。

美国现役单机容量最大的1300MW火电机组
另外，美国也是采用二次再热超临界机组较多的国家。

为了提高机组可用率，美国超临界机组的参数多为：主汽压力为24.1 MPa，主汽温度为538 C，一次再热温度538 C，二次再热时552/565 C。

2、俄罗斯尚无投产的超超临界机组，常规超临界参数压力为24.1MPa, 温度为545/545℃基本形成四个容量等级，300MW（首台投运时间1963年），500MW（首台投运时间1968年），800MW（首台投运时间1968年），1200MW（首台投运时间1981年）。

已有近200台（1200MW仅一台）超临界机组运行，占全国35%电力。

目前正在设计30~32MPa，580~600/580~600℃超超临界机组。

3、日本在吸收美国技术，成功发展超临界技术的基础上，开发超超临界机组。

下一步目标是采用奥氏体钢和镍基合金材料，参数达到34.5MPa/645~640 ℃。

4、德国也是发展超超临界技术最早的国家之一，其的特点是超超临界机组的压力在（25—28）MPa范围，温度有上升为580℃/600℃及600℃/600℃的趋势，但总的来说温度水平低于日本。

其代表性机组有：
5、丹麦的超超临界机组追求技术上可能达到的最高效率而不太考虑成本。

压力接近30MPa，温度为580℃/600℃或580℃/580℃/580℃，倾向于采用二次再热。

机组多数为400MW供热机组，由于采用低温海水冷
却循环（背压26kPa)等，其循环效率可达47%。

开发了530MW, 30.5MPa/582/600℃一次再热机组循环效率可达49%，成为迄今为止世界上热效率最高的火电机组。

6、各国超超临界机组分布统计
四、超超临界机组技术发展的总结
1、在400MW ～ 1000MW的容量范围内均有成功业绩。

已投运的大容量（>700MW）机组的进汽压力均不大于27.5MPa，已应用的超超临界温度的先进水平是580℃～610℃范围内，国外在这一温度下的材料技术已经基本成熟。

2、采用二次再热的超超临界机组，除了早期美国的三台机组外，只有日本川越两台（1989年）和丹麦的机组。

采用两次再热可使机组的热效率提高1％～2%，但也造成了调温方式、受热面布置等的复杂性，成本明显提高。

因此近五年来新投运机组基本上没有采用二次再热。

3、目前世界上先进的超超临界机组效率已达到47%～49%，背压的降低对机组效率的影响是不可忽视的，配置脱硫、脱硝的超临界燃煤机组是国际上目前应用最广泛的高效、减排CO2和低污染的发电技术。

五、超超临界机组技术发展新的方向和新目标
1、欧洲的“THERMIE”计划
“ADVANCED（“700℃”）PC POWER PLANT”主要二个目标：①使燃烧粉煤（PF）电厂的净效率由47%提高到55%（对于低的海水冷却水温度）或52%左右（对于内陆地区和冷却塔）；降低燃煤电站的造价。

欧洲各国约有40个单位参加了这个项目的工作，其中有26家是设备制造商（包括汽轮机、锅炉、主要辅机和材料等制造商）；其他则分别是有关的研究机构、大学、电力公司等部门。

该项目从1998年开始，分为八个阶段，预期在2014年完成目标，届时示范电站建成运行，前后共计将历时17年的时间。

重点内容：Ni基合金材料的研究，700℃时蠕变强度大于100MPa; 700-750℃的条件下进行新材料试验，包括强度、蠕变特性、脆性、抗氧化性能等；锅炉和汽轮机的设计，循环优化；经济分析和评价方面，进行400MW和1000MW两种机型的设计，参数为700/720/720℃；时间预期为2014年完成。

2、美国的“760℃”计划
美国能源部目前也正在组织和支持一项发展高参数超超临界机组的“760℃”计划。

美国电力科学研究院为该项计划的技术牵头单位。

主要目标：在目前现有材料的基础上，通过不太多的技术改进工作，将超超
临界机组的主蒸汽温度提高到760℃的水平，从而大大提高超超临界机组的效率。

使电厂的效率达到
52-55%。

重点内容：确定哪些材料影响了燃煤机组的运行温度和效率；定义并实现能使锅炉运行于760℃的合金材料的生产、加工和镀层工艺；参与ASME的认证过程并积累数据为成为ASME规程批准的合金材料做好基础工作；确定影响运行温度为871℃的超超临界机组设计和运行的因素；与合金材料生产商、设备制造商和电力公司一起确定成本目标并提高合金材料和生产工艺的商业化程度。

时间为2008年完成。

3、日本在通商产业省的支持下进行了超超临界机组研发计划。

第一阶段（1981-1993）：第一步铁素体钢达到593℃，应用9-12Cr发展31.4MPa/593℃/593℃/593℃，发电效率达44.2%；。