随着科技和材料的发展和日渐成熟完善,选择高参数的超超临界二次再热机组已经成为火电机组的优先发展方向。主蒸汽和再热蒸汽的温度压力以及回热系统结构及流程是影响机组的发电效率的重要因素,这也意味着选择合适的蒸汽参数以及对回热系统结构流程的优化能够在根本上提升机组的热力性能。为提高传统二次再热电站发电效率,本文主要针对电站机炉两侧在热质传递过程中均存在的“能级不匹配”现象,提出一种优化机炉耦合集成系统,考虑到锅炉侧空气吸热过程、汽机侧回热系统换热过程的能量品位变化规律,把锅炉侧和汽轮机侧的吸放热过程进行错位结合,依靠汽轮机和锅炉子系统的换热介质包括烟气、水蒸气、给水、凝结水以及空气等介质的充分换热,来充分完成空气加热和给水凝结水加热过程的能量梯级利用。以EBSILON仿真平台为基础,参考泰州电厂1000MW二次再热超超临界燃煤机组的运行和设计参数,根据热力学第一定律和热力学第二定律分析其优化耦合系统的换热规律和节煤效益,同时,根据“定功率,变煤量”原则,分别建立了 100%THA、75%THA、50%THA、40%THA、30%THA工况下的机炉耦合模型,并且对各负荷范围内的机炉耦合模型参数与原系统参数进行对比分析,探究机炉耦合下煤耗变化量在全工况范围内的变化规律,并进行全工况能耗特性研究,获得机组的能耗变化规律,为系统重构及参数优化提供基础数据,结果表明在THA工况下标煤煤耗降低高达3.6g/kW-h,大大提高了发电效率,且全工况下标煤煤耗均小于原系统,提升了经济收益,达到了节煤减排的效果。根据热一律和热二律,建立超超临界二次再热发电机组的热平衡和(?)平衡数据处理模型,为研究和分析机组系统结构优化以及主蒸汽、一次、二次再热蒸汽温度压力参数提供了保障和依据。在传统二次再热机组的基础上提出的二次再热机炉耦合系统,对其热力性能进行分析后,结果显示其热耗率比原系统减少了32.139kJ/kWh,发电效率提高0.21%。建立了经济性分析模型并分析了新系统经济性能。