600MW超临界锅炉作为现代火力发电机组的重要炉型，其设计参数与运行特性明显区别于亚临界锅炉。超临界锅炉最本质的特点在于工质参数达到或超过水的临界压力22.129MPa，600MW等级机组主蒸汽压力通常设计在25.4MPa左右，主蒸汽温度约571℃，再热蒸汽温度约569℃。由于工质在超临界压力下不存在汽水两相区，水冷壁内工质由水直接转变为蒸汽，这一特性决定了锅炉在结构、材料、控制方式等方面均需做出针对性设计。
从水冷壁系统来看，600MW超临界锅炉普遍采用螺旋管圈水冷壁或垂直管屏水冷壁。螺旋管圈水冷壁能够在炉膛周界尺寸一定的条件下，通过调整螺旋升角来保证足够的质量流速，从而确保水冷壁管壁得到充分冷却，避免传热恶化。垂直管屏水冷壁则配合内螺纹管或优化管径分组，以适应不同热负荷区域的流量分配需求。无论采用哪种形式，其核心目标都是解决超临界压力下工质热物性变化带来的水动力不稳定性和传热恶化问题。
在汽水分离方面，超临界直流锅炉不再设置汽包，取而代之的是启动分离器。启动分离器仅在锅炉启停及低负荷运行阶段投入工作，用于汽水分离和建立循环，当机组负荷升高至纯直流状态后，启动分离器退出运行。这一特点使得锅炉启停速度相对较快，热惯性较小，但同时对给水品质和自动控制提出了更高要求。给水中的杂质无法通过汽包排污方式排出，因此超临界机组必须配备100%凝结水精处理装置。
过热器与再热器系统方面，600MW超临界锅炉普遍采用辐射-对流组合式布置，并设置多级喷水减温器进行汽温调节。由于超临界压力下蒸汽比热容变化特性，汽温调节的响应速度和精度要求更高。再热汽温通常采用烟气挡板、摆动燃烧器或微量喷水等方式进行调节，以保证在较宽负荷范围内维持额定再热汽温。
材料选择是600MW超临界锅炉的另一显著特点。高温受热面大量采用T91、T92、TP347H、Super304H等耐热合金钢，主蒸汽管道及集箱则选用P91、P92等马氏体耐热钢。这些材料在高温高压条件下具备良好的蠕变强度和抗氧化性能，能够满足超临界参数长期安全运行的需要。
燃烧系统方面，600MW超临界锅炉多采用四角切圆燃烧或前后墙对冲燃烧方式，配备低NOx燃烧器，并结合分级配风技术控制氮氧化物生成。炉膛截面热负荷和容积热负荷的选取需兼顾燃烧稳定性与受热面布置空间，确保在超临界参数下炉内热负荷分布均匀，避免局部热偏差过大导致受热面超温。
总体而言，600MW超临界锅炉的核心特点体现在直流运行方式、无汽包结构、高参数材料体系、精确的汽温控制以及与之匹配的给水品质保障。这些特点共同决定了其热效率高于同容量亚临界锅炉，供电煤耗可降低约10-15克/千瓦时，同时运行控制策略更为精细复杂。