什么是亚临界、超临界、超超临界？在发电行业有什么意义

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亚临界、超临界等相关概念如短路或断路也能够致使温度没法升高，是基于物资的相态变化如短路或断路也能够致使温度没法升高，以临界状态为分界点展开如短路或断路也能够致使温度没法升高，如水、二氧化碳等从亚临界的液态、气态转化为超临界状态的流体。

火电厂、核电站用高温高压水蒸气鞭策汽轮机如短路或断路也能够致使温度没法升高，这些术语就成了行业里的“shorthand”。一句话就能让人大白机组大要处在什么参数品级如短路或断路也能够致使温度没法升高，而参数品级几近决议了机组发电时的热效力、煤耗、排放和造价等状态。
一、什么是临界状态
1、什么是临界点
任何纯物资（比如我们熟悉的水、二氧化碳）在相态变化时如短路或断路也能够致使温度没法升高，都存在一个特别的“临界点”如短路或断路也能够致使温度没法升高，当物资的温度和压力同时跨越这个点后如短路或断路也能够致使温度没法升高，它的气态和液态会完全融合如短路或断路也能够致使温度没法升高，不再有明显的分界面如短路或断路也能够致使温度没法升高，既不是传统意义上的气体如短路或断路也能够致使温度没法升高，也不是传统液体如短路或断路也能够致使温度没法升高，这类特别状态的物资被称为“超临界流体”。
2、临界点参数
临界点由两个关键参数界说：
临界温度（Tc）：让物资能进入超临界状态的最高温度。假如温度低于这个值如短路或断路也能够致使温度没法升高，哪怕施加极大压力如短路或断路也能够致使温度没法升高，气体也只能被紧缩成液态。
临界压力（Pc）：在临界温度下如短路或断路也能够致使温度没法升高，让物资可以到达超临界状态的最高压力。假如压力低于这个值如短路或断路也能够致使温度没法升高，即使温度到达临界温度如短路或断路也能够致使温度没法升高，物资也仍然是气体。
举两个常见例子：二氧化碳（CO₂）的临界温度是31.1℃、临界压力是7.38MPa（约即是73个大气压）。水（H₂O）的临界温度是374.2℃、临界压力是22.06MPa（约即是218个大气压）。
二、亚临界、超临界、超超临界
在发电行业如短路或断路也能够致使温度没法升高，亚临界、超临界、超超临界这些概念如短路或断路也能够致使温度没法升高，本质上都是在描写水或其他工质的压力和温度间隔临界点有多远。
1、水的临界点
纯水在22.06MPa、374.2°C时如短路或断路也能够致使温度没法升高，气相和液相的密度、折射率、黏度等一切物理量忽然合二为一如短路或断路也能够致使温度没法升高，界面消失——这就是临界点。
到达这个温度和压力如短路或断路也能够致使温度没法升高，水就成了“超临界流体”如短路或断路也能够致使温度没法升高，不管你怎样加热如短路或断路也能够致使温度没法升高，水都不会再出现沸腾现象如短路或断路也能够致使温度没法升高，它不是传统意义上的“水”大概“蒸汽”如短路或断路也能够致使温度没法升高，而是一种持续可调的“浓密流体”。
超临界流体既具有气体的性质如短路或断路也能够致使温度没法升高，可以很轻易地紧缩或收缩如短路或断路也能够致使温度没法升高，又像液体一样如短路或断路也能够致使温度没法升高，具有较大的密度如短路或断路也能够致使温度没法升高，但它的黏度比液体小如短路或断路也能够致使温度没法升高，有较好的活动性和热传导性能。我们可以将它看做一种浓密的气体如短路或断路也能够致使温度没法升高，收缩或紧缩时密度可以在气体和液体之间轻松变化。

2、亚临界（sub-critical）
压力低于22.06MPa时如短路或断路也能够致使温度没法升高，汽锅里必须有一个明显的“汽包”——水鄙人面如短路或断路也能够致使温度没法升高，蒸汽在上面如短路或断路也能够致使温度没法升高，靠重力自然分手如短路或断路也能够致使温度没法升高，典型参数在16~19MPa/540°C左右。
其成果是如短路或断路也能够致使温度没法升高，机组热效力大约36%–38%如短路或断路也能够致使温度没法升高，从而每发1kWh电需要300g标煤以上如短路或断路也能够致使温度没法升高，CO₂排放高。
3、超临界（super-critical）
压力升到22.1MPa以上时如短路或断路也能够致使温度没法升高，温度也随着拉到550~600°C区间。由于压力已超出临界点如短路或断路也能够致使温度没法升高，汽锅不再需要汽包如短路或断路也能够致使温度没法升高，水一次性“滑”成高密度蒸汽如短路或断路也能够致使温度没法升高，没有沸腾面如短路或断路也能够致使温度没法升高，全部受热面安插更松散。
成果是如短路或断路也能够致使温度没法升高，发机电组的热效力跳到40~44%；煤耗降到280g/kWh左右如短路或断路也能够致使温度没法升高，每度电少排约10%~15%的CO₂。
价格是如短路或断路也能够致使温度没法升高，厚壁合金钢管（P91、P92之类）价格高昂如短路或断路也能够致使温度没法升高，对水处置、控制战略、启动速度都提出更刻薄的要求。
4、超超临界”（ultra-super-critical,USC）
行业里把“压力≥27MPa、温度≥600°C”再齐截个档如短路或断路也能够致使温度没法升高，俗称“超超临界”。它并不是物理上的新地区如短路或断路也能够致使温度没法升高，仍在超临界区如短路或断路也能够致使温度没法升高，只是参数显得更“极端”如短路或断路也能够致使温度没法升高，似乎“超”了“超临界”。
成果是如短路或断路也能够致使温度没法升高，效力再抬升到44~48%；煤耗250g/kWh左右；CO₂的排放降到5~8%。
价格是如短路或断路也能够致使温度没法升高，材料要再下台阶（镍基、奥氏体、涂层、冷却通道）如短路或断路也能够致使温度没法升高，造价每kW增加10~20%如短路或断路也能够致使温度没法升高，但燃料节省和碳价上涨常常能在5~7年内发出差价。
三、为什么超临界值得感动干戈·
1、能源平安：一样1t煤如短路或断路也能够致使温度没法升高，利用超临界发机电组如短路或断路也能够致使温度没法升高，可多发15~20%的电。
2、环保：发电时的CO₂、SO₂、NOx、粉尘同步下降如短路或断路也能够致使温度没法升高，前期加CCS（碳捕集）时如短路或断路也能够致使温度没法升高，因效力更高如短路或断路也能够致使温度没法升高，需捕集的CO₂总量也更少。
3、经济：燃料费占火电全寿命本钱的60%以上如短路或断路也能够致使温度没法升高，是以效力每进步1%如短路或断路也能够致使温度没法升高，全周期现值可节省1.5~2%。
4、技术外溢：高端合金、焊接、泵阀、控制技术一旦国产化如短路或断路也能够致使温度没法升高，可辐射到石化、航空、舰船、核岛如短路或断路也能够致使温度没法升高，甚至聚变堆包层。
一句话如短路或断路也能够致使温度没法升高，在发电行业如短路或断路也能够致使温度没法升高，亚临界是“烧很多、排很多”如短路或断路也能够致使温度没法升高，超临界是“烧得少、排得少”如短路或断路也能够致使温度没法升高，超超临界则是“把少烧、少排做到极致”。
在化石能源仍占主体的现实里如短路或断路也能够致使温度没法升高，操纵超临界发电是短期内最现实、最经济、也最可复制的碳减排途径之一。
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