水在加熱過(guò)程中會(huì)汽化,一個(gè)飽和壓力下必然對(duì)應(yīng)一個(gè)飽和溫度。
在水的定壓加熱過(guò)程中,每個(gè)壓力下,水都將經(jīng)歷一個(gè)未飽和水(o)點(diǎn),飽和水(a)點(diǎn),濕飽和蒸汽(x)點(diǎn),干飽和蒸汽(b)點(diǎn),直至過(guò)熱蒸汽(e)點(diǎn)。隨著壓力的增高,a點(diǎn)有向右移動(dòng)的趨勢(shì),b點(diǎn)有向左移動(dòng)的趨勢(shì),汽化階段隨著壓力的增高而逐漸縮短,當(dāng)a點(diǎn)和b點(diǎn)重合時(shí),這點(diǎn)就是水的臨界點(diǎn),此時(shí)飽和水和飽和蒸汽已經(jīng)沒(méi)有任何差別。
因此,水的臨界點(diǎn)P=22.129MPa,T=374.12℃。
亞臨界火電機(jī)組蒸汽參數(shù):P=16—19MPa,T= 538℃/538℃或T= 540℃/540℃。
當(dāng)蒸汽參數(shù)超過(guò)水臨界狀態(tài)點(diǎn)的參數(shù),統(tǒng)稱為超臨界機(jī)組,(Supercritical)以(SC)表示。一般超臨界機(jī)組的蒸汽壓力為24—26MPa,其典型參數(shù):P=24.1MPa、538℃/538℃;我國(guó)正在建造的600MW超臨界機(jī)組的參數(shù)為:P=25.4MPa、 538℃/566℃;或P=25.4MPa、566℃/566℃。
超超臨界機(jī)組實(shí)際上是在超臨界機(jī)組參數(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高蒸汽壓力和溫度,國(guó)際上通常把主蒸汽壓力在24.1—31MPa、主蒸汽/再熱蒸汽溫度為580℃—600℃/580℃—610℃機(jī)組定義為高效超臨界機(jī)組,即通常所說(shuō)的超超臨界(USC)機(jī)組。國(guó)內(nèi)正在建設(shè)的超超臨界機(jī)組(USC)的主蒸汽P=25—26.5MPa、T= 600℃/600℃。
超臨界是物質(zhì)的一種特殊狀態(tài),當(dāng)環(huán)境溫度、壓力達(dá)到物質(zhì)的臨界點(diǎn)時(shí),氣液兩相的相界面消失,成為均相體系。當(dāng)溫度壓力進(jìn)一步提高,即超過(guò)臨界點(diǎn)時(shí),物質(zhì)就處于超臨界狀態(tài),成為超臨界流體。超臨界水是一種重要超臨界流體,在超臨界狀態(tài)下,水具有類似于氣體的良好流動(dòng)性,又具有遠(yuǎn)高于氣體的密度。超臨界水是一種很好的反應(yīng)介質(zhì),具有獨(dú)特的理化性質(zhì),例如擴(kuò)散系數(shù)高、傳質(zhì)速率高、粘度低、混合性好、介電常數(shù)低、與有機(jī)物、氣體組分完全互溶;對(duì)無(wú)機(jī)物溶解度低,利于固體分離,反應(yīng)性高、分解力高;超臨界水本身可參與自由基和離子反應(yīng)等等。
亞臨界鍋爐:主蒸汽出口壓力15.7—19.6MPa。
超臨界鍋爐:主蒸汽出口壓力≥22MPa。
超超臨界鍋爐:商業(yè)性稱謂,不具備明確的物理定義,僅表示技術(shù)參數(shù)或技術(shù)發(fā)展的一個(gè)階段,表示更高的壓力和溫度,起始點(diǎn)定義不同,日本的定義大于24.2MPa,或達(dá)到593℃。丹麥的為大于27.5MPa,西門子的從材料的等級(jí)來(lái)區(qū)分,而我國(guó)高于27MPa。