超超臨界電站用高溫材料是應(yīng)用于火力發(fā)電站特殊材料的總稱，可在高溫高壓環(huán)境下實(shí)現(xiàn)長期安全服役，有助于提升火電站發(fā)電效率、助力節(jié)能減排，具有重要的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。從材料類型來看，超超臨界電站用高溫材料主要包括馬氏體/鐵素體耐熱鋼、奧氏體耐熱鋼、鎳基合金材料等。
　�。�1）馬氏體/鐵素體耐熱鋼：馬氏體/鐵素體耐熱鋼由鐵素體/珠光體耐熱鋼發(fā)展而來，其在服役之前表現(xiàn)為回火馬氏體組織，長時(shí)間高溫服役后會(huì)發(fā)生回復(fù)甚至再結(jié)晶，從而部分或全部轉(zhuǎn)變成鐵素體組織。應(yīng)用于超超臨界電站用高溫材料及其關(guān)鍵部件的馬氏體/鐵素體耐熱鋼包括T/P91、T/P91、T122鋼等，新型的馬氏體耐熱鋼（如9Cr3W3Co等）也不斷研發(fā)成功并投入實(shí)際應(yīng)用。
　�。�2）奧氏體耐熱鋼：奧氏體耐熱鋼最早在1950年美國艾迪斯通電站鍋爐中應(yīng)用，可克服鐵素體耐熱鋼抗蒸汽腐蝕能力差的弱點(diǎn)，但奧氏體耐熱鋼膨脹系數(shù)大，可能引發(fā)運(yùn)行蒸汽參數(shù)降低等一系列問題。近年，中國超超臨界火電鍋爐用奧氏體耐熱鋼研究不斷取得新突破，主要應(yīng)用推廣材料包括S31042(HR3C)、S30432(SUPER304H)、TP347HFG等。
　　（3）鎳基合金材料：鎳基合金材料相較于鐵素體和奧氏體耐熱鋼在高溫下的結(jié)構(gòu)和性能更加穩(wěn)定，可滿足700℃及以上級(jí)蒸汽參數(shù)的要求，受到各國科技工作者的廣泛關(guān)注。常見的適用700℃及以上蒸汽參數(shù)的超超臨界電站用鎳基合金材料主要包括Inconel740、Alloy617、Alloy263、鐵鎳基合金HR6W等。
　　隨著氣候與環(huán)境問題的凸顯，世界各國越發(fā)重視環(huán)保節(jié)能，超超臨界電站技術(shù)得以較快發(fā)展應(yīng)用，材料所需耐受的蒸汽溫度也不斷提升，研發(fā)并應(yīng)用超臨界電站高溫材料訴求越發(fā)迫切。長期以來，中國火電機(jī)組的關(guān)鍵高溫材料和部件存在較高的進(jìn)口依賴，近年，高參數(shù)發(fā)電技術(shù)越發(fā)成為各國研發(fā)重點(diǎn)，中國也在超超臨界電站用高溫材料研發(fā)、應(yīng)用和標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)等領(lǐng)域取得了一系列新突破。例如，華能集團(tuán)下屬西安熱工研究院有限公司創(chuàng)新研發(fā)了HT650、HT700系列超超臨界電站用高溫材料，并在厚壁大管道和高中壓轉(zhuǎn)子的高純?nèi)蹮�、熱加工成型、勻質(zhì)化控制等關(guān)鍵環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化技術(shù)突破，為超超臨界機(jī)組高溫材料及其部件制備工程化應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)。又如，國家能源集團(tuán)電科院“超超臨界機(jī)組高溫材料性能劣化的無損檢測(cè)技術(shù)研究”項(xiàng)目技術(shù)成果通過了中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)鑒定，項(xiàng)目關(guān)鍵技術(shù)總體達(dá)到國際領(lǐng)先水平，并在樂東、泰安、漢川等多個(gè)發(fā)電企業(yè)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用。
　　火力發(fā)電是中國電力的重要發(fā)展形式，隨著“雙碳”政策的落地和推廣，電力行業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展步伐進(jìn)一步加快，大力發(fā)展新能源的同時(shí)發(fā)展靈活、清潔、高效的高參數(shù)、大容量燃煤發(fā)電機(jī)組是保障國內(nèi)電力供應(yīng)的關(guān)鍵，而高效、高參數(shù)、大容量火電機(jī)組的關(guān)鍵基礎(chǔ)和技術(shù)壁壘之一就在于高溫材料及其部件制備。同時(shí)，超超臨界電站用高溫材料具備較高的經(jīng)濟(jì)效益，耐600℃蒸汽溫度超超臨界電站用高溫材料材料均價(jià)約是耐受蒸汽溫度為560℃材料的3倍，而適用于700℃工作條件的超超臨界電站用高溫材料價(jià)格可達(dá)適用于560℃工況的材料的12倍。未來，隨著國內(nèi)能源結(jié)構(gòu)加速調(diào)整和新材料研發(fā)應(yīng)用的推進(jìn)，超超臨界電站用高溫材料領(lǐng)域有望迎來新的發(fā)展，在關(guān)鍵領(lǐng)域的國產(chǎn)化率也將持續(xù)提升，行業(yè)仍有較大發(fā)展空間。