火电机组的节能优化一直是研究的热点。近年来,火电机组向着大型化、高参数的方向快速发展。二次再热机组作为其中标杆,代表着国内火电生产的最高水平。然而,常规机组空气预热过程存在的换热温差大、掺混(?)损高、漏风严重的问题在其上仍没有得到有效解决,大量高品位热量被浪费,能量利用并不合理。因此,如何降低空气预热过程中的不可逆损失,提高烟气的热利用水平是一项重要课题。综合目前的理论,原有的利用回转式空气预热器加热空气的过程过于粗放,需要通过合理降低换热温差及合理配置放热、吸热工质,精细化整体的换热流程来解决。针对以上问题,本文针对尾部换热设计的不合理之处进行挖掘,借鉴低温省煤器方案及旁路烟道方案的换热布置对锅炉尾部换热流程进行了重构,提出了新型空气预热系统。新系统取消了磨煤机前的冷、热一次风掺混调温过程,应用管壳式换热器完成换热过程,在设计时严格遵循“能量匹配,梯级利用”的原则。这些优化措施大幅减小系统的不可逆损失,提高了热经济性。本文以某1000MW二次再热机组为案例,利用EBSILON软件对提出系统进行计算,以“标准发电煤耗率”作为经济性指标反映其热经济性,并为衡量新系统节能水平,将低温省煤器、旁路烟道两套源头方案纳入对比范畴。经对各方案的比较,验证了新型空气预热系统的节能效果;并重点应用热力学第一、二定律对方案的节能原理进行了剖析。同时,为考量工程可实施性,还对新型空气预热系统的技术经济性进行了简要计算。结果表明,新型空气预热系统节能效果显著,能降低THA工况下原案例机组发电煤耗3.28g/kWh,优于案例机组及两个参比方案;整个空气预热过程(?)效率大幅提高,达到85.89%;虽固定投资超1亿元,但仍能在11年内回收成本,开始盈利。表明新型空气预热系统很好地优化了二次再热机组的上述问题。