過熱器、再熱器是鍋爐的高溫部分，過熱器的結(jié)構(gòu)如圖2所示。對(duì)于700℃技術(shù)機(jī)組鍋爐過熱器（服役時(shí)管內(nèi)蒸汽溫度700℃，外壁溫度將超過750℃）、再熱器（管內(nèi)蒸汽溫度將達(dá)到720℃），在該環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)服役可能發(fā)生氧化、沖蝕和腐蝕損傷。過熱器與再熱器的選材一般必須滿足以下幾個(gè)要求：1）700℃/10⁵h下的持久強(qiáng)度不低于100MPa，2）2×10⁵h時(shí)的內(nèi)壁金屬氧化或外壁煙氣腐蝕、飛灰沖蝕不超過2mm，3）具備良好的長(zhǎng)時(shí)組織結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與冷熱加工性、良好的焊接性及高性價(jià)比。根據(jù)國(guó)內(nèi)外的最新研究結(jié)果，設(shè)計(jì)材料均推薦選用高溫合金，具體見表1。

圖2 過熱器結(jié)構(gòu)

Fig.2 Picture of the superheater bundles

        由表1可知，美國(guó)正在考察Haynes282、Alloy740/740H合金，歐洲在考察Alloy617及其改型合金，日本則在考察Alloy263、Alloy740、Alloy617和自主研發(fā)或改進(jìn)的USC141、HR35、HR6W、LTES700R、TOS1X-2和FENIX700鎳基合金。其中Alloy740/740H 和Haynes282 在750℃/10⁵h的持久強(qiáng)度都滿足100MPa的選材要求，達(dá)到140~170MPa和110~120MPa，但貴重金屬Ni、Co 和Mo元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)高價(jià)格貴，而CCA617、HR35和HR6W合金在750℃/10⁵h的持久強(qiáng)度均低于選材要求。中國(guó)考察的高溫合金有自主研發(fā)的HT700T（GH2070T）、GH2984G、GH750和國(guó)外合金的改型C-HRA-1（Alloy740）和C-HRA-3（Alloy617）。其中HT700T和GH2984G分別為西安熱工研究院有限公司（西安熱工研究院）和中國(guó)科學(xué)院金屬研究所自主開發(fā)的鎳鐵基合金，GH750為北京科技大學(xué)與上海發(fā)電設(shè)備成套設(shè)計(jì)研究院聯(lián)合研發(fā)的鎳鈷基合金。HT700T合金的鐵元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)高（>20%），鈮、鉬和鎢元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低，制備工藝簡(jiǎn)單，成本較低，綜合性價(jià)比高，在700℃/10⁵h和750℃/10⁵h的持久強(qiáng)度分別為150、103MPa，目前已經(jīng)在700℃機(jī)組關(guān)鍵部件驗(yàn)證平臺(tái)運(yùn)行超過3×10⁴h，母材及焊接接頭的組織穩(wěn)定；GH2984G合金鐵元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)較HT700T低，在700℃/10⁵h的持久強(qiáng)度為141.9MPa，但750 ℃/10⁵h的持久強(qiáng)度低于100MPa；GH750合金的鈷元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高（>10%），幾乎不含鐵元素，材料成本高。