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超超临界汽轮机技术研究的新进展
超超临界汽轮机技术研究的新进展
超超临界汽轮机作为当今世界能源工业中的一项重要技术，已经成为全球关注的焦点。其能够更加高效地利用化石能源，减少二氧化碳等温室气体的排放，为全球环境保护做出了积极贡献。本文就超超临界汽轮机技术研究的新进展进行探讨。
一、超超临界汽轮机的含义及发展历程
超超临界汽轮机是指工作区域内的压力、温度均超过普通超临界汽轮机所能达到的极限，压力超过35MPa，温度超过600℃，工作介质既可以是水蒸气，也可以是二氧化碳等。其发展历程可以追溯到20世纪60年代的日本，当时日本的能源工业受到了进口石油极度依赖的压力，超超临界汽轮机被提出希望能够开发一种新的工作介质，以更高效率的方式利用煤炭等国内资源来提升国家的能源自给率。然而，由于当时的材料科学和加工技术水平有限，使得这种高温高压的汽轮机难以实现。
随着科技的不断进步，20世纪80年代，由于实验室获得了对高温和高压材料以及CAD技术的大量的研究，超超临界汽轮机的发展又被重新掀起。这种汽轮机不仅能够更高效率利用化石燃料，而且还能够大幅度缩短能源利用链，使得电厂设备的装置面积更小、重量更轻，可操作性更强。
目前，超超临界汽轮机的生产已经成为热点。包括日本、美国、德国等在内的发达国家已经取得了重大进展。
二、超超临界汽轮机的优点
1、平衡输出
超超临界电厂具有输出能力的平衡性，它的总成本是其他电厂的40%-60%。超超临界电厂不需要吸氧装置，且设备奇迹的部分如气冷换热器等，可减少电厂占地面积，大幅缩短能源利用链。
2、减少排放
相对于传统火力发电厂数倍的超超临界电厂，使用的煤炭相同，平均煤耗比相对传统火力发电厂的仅1/3~1/2之间，同时气体排放的量也被优化。
3、节约成本
超超临界汽轮机的热效率要高于其他厂商的，相对其他的汽轮机，其一次侧加热的效率提升了15%左右，节省了8%-13%燃料成本，20年基础期内可以通过减少燃烧风量、降低压力、改善氧化，节约约120亿元。
三、超超临界汽轮机的现状
随着科技的不断进步，超超临界汽轮机技术在国内外得到了广泛应用。据报道，2016年中国华能集团购入德国西门子大功率汽轮机及核反应堆系统公司(Siemens)的世界上最大的超超临界汽轮机，并于2017年初在山西华能大同能源有限责任公司首次投入运行，实现了国内超超临界汽轮机首次商用。
虽然超超临界汽轮机的热效率和运行稳定性都有所提高，但由于它的高温高压，使得材料和密封技术等方面挑战更大，所以其研究和应用仍需要不断地完善。
总之，超超临界汽轮机的开发和研究是现代能源技术的重要分支。在未来，相信这种技术会为世界能源的可持续发展做出更大的贡献。