本论文针对传统变压运行方式对AGC响应速度慢和汽轮机节流损失大的问题，根据600MW超临界机组和1000MW超超临界机组运行和试验的大量数据，系统的分析了超临界机组采用变凝结水流量快速调节机组负荷，实现完全变压运行的技术特点和节能效果。对变凝结水流量调节机组负荷的范围、响应速度、除氧器和凝汽器及低压加热器的水位控制、节能效果、超临界机组在瞬态变负荷过程的煤耗变化、变压运行对锅炉运行特性的影响等问题进行了比较具体的分析。认为变凝结水流量快速调节机组负荷与传统技术相结合，可实现超临界机组完全变压运行，对大型燃煤机组节能减排意义重大。为了解决超临界锅炉完全变压运行中汽水温度和压力变化范围扩大，导致的水煤比调节难度增大和受热面超温以及减温水量较大等问题，本文采用大容量锅炉传热计算的改进方法和辐射式过热器传热计算的改进方法，对2台600MW超临界锅炉进行传热计算，系统性的量化分析了各部分受热面的传热量变化及传热特性，阐述了超临界锅炉变压运行时工质热物性变化特点和各部分受热面中汽水焓增的变化规律与传热特点以及汽水系统运行调节的关键点。指出了决定水煤比控制的关键因素和为数不少的超临界锅炉低负荷变压运行时屏式过热器容易超温的主要原因。对适应于完全变压运行的超临界锅炉运行压力随负荷变化的新方案提供了理论论证。提出了2个新建议方案：一是提高辐射式过热器蒸汽焓增，增加屏式过热器总吸热量，强化过热器系统传热能力；二是超临界锅炉变压运行中过热汽温和再热汽温的优化调节方法。研究结论可供超临界锅炉设计和改进运行方式参考。