二次再热技术是在一次再热基础上再增加一套再热系统，该技术也是提高机组效率的有效方法之一。在结构上，锅炉相应需要增加二次再热受热面，汽轮机相应增加超高压缸，设备相对复杂。其启动方式、调节方式等与一次再热相比均有较大变化。

华能莱芜电厂和华能安源电厂超超临界二次再热机组属国内首批建设的100万千瓦和66万千瓦级超超临界二次再热机组，且机组再热蒸汽参数将达到620℃的世界先进水平，在此之前，我国没有此类型机组的任何设计、调试、运行经验。为保证机组建成以及投运后的安全、可靠、环保、经济运行，充分发挥“二次再热”的节能效益，集团公司于2013年成立了二次再热机组应用技术研究领导小组，相继设立了10个课题进行研究，解决了二次再热机组安装、调试、运行等一系列关键技术难题，为机组的顺利建设和安全稳定运行提供了强有力的技术支撑。

二次再热机组在国内无现成设计和设备，缺乏施工和运行经验，集团公司为此开展了大量工作，破解了汽温调节、超厚壁合金钢焊接、机组启停及甩负荷、精细化运行等大量难题，安源电厂66万千瓦机组设计发电净效率达到45%，设计供电煤耗达到271克/千瓦时；莱芜电厂100万千瓦机组设计发电效率47.95%，供电煤耗256.2g克/千瓦时。在相同蒸汽参数条件下，二次再热机组的热效率比一次再热机组提高2%左右。

集团公司在二次再热机组建设过程中，坚持“资源节约、环境友好”的两型电厂建设理念，紧紧抓住“高效、可靠、环保”三个着力点，运用数字化、紧凑型、节水型设计技术，集成低低温省煤器等十多项节能提效技术以及烟气协同治理技术，使机组的可靠性得到了充分保证，节能环保指标达到了行业领先水平。