本论文围绕目前提高火力发电厂运行灵活性的热点技术问题,针对凝汽式汽轮机组改造成为双转子双背压热电联产机组的结构特点,研究了这类机组在供热期的调峰灵活性。此研究在我国属于首次,对于拓宽电网调峰机组的范围,提高热电联产机组参与电网深度调峰的能力,对于我国的热电联产事业发展起到重要的推动作用。目前我国大型供热机组存在以下问题需要解决:(1)在供热期参与电网调峰能力严重不足;(2)社会要求的供热负荷持续快速增长;(3)供热机组的供热能力和快速响应能力严重不足,尤其是高寒冷地区更为突出;(4)供热机组的循环效率仍然有进一步提高的技术空间。为了解决上述问题,提高现有机组的供热能力,响应国家关于供热机组灵活性改造的政策和节能减排政策,对于原设计为承担基本负荷的凝汽式机组,改造成为了供热机组。为了提高这类机组供热期参与电网调峰的能力,本论文选择了 4台超高压135MW等级的汽轮机组和一台亚临界300MW汽轮机组作为示范,系统地研究了凝汽式汽轮机改造成为双背压双转子热电联产循环水直接供热机组的技术特点,归纳分析了适合于135MW等级机组、300MW等级机组各自具体结构特点的改造方法以及适应性改造技术,包括新旧低压转子互换性、联轴器互换性、新旧轴系的稳定性、动静部分的膨胀可靠性等共性技术。具体的研究工作如下:(1)搜集、归纳总结了 4台超高压135等级凝汽式汽轮机改造成为双转子双背压热电联产循环水直接供热运行模式机组的主要结构特点包括新型高背压低压缸设计、新型高背压低压转子设计、新型高强度末级叶片设计以及凝汽器的适应性改造。归纳总结了 1台亚临界300MW凝汽式汽轮机改造成为双转子双背压热电联产循环水直接供热运行模式机组的主要结构特点包括双层低压缸的通用性改造、新型高背压低压转子的研制、新型低压级叶片、提高座缸式轴承的可靠性、轴封系统和低压缸喷水系统的改进、扩大汽动给水泵的变工况运行范围、凝结水精处理系统高温树脂的采用以及凝汽器的适应性改造。(2)实验研究了上述5台机组的调峰灵活性和适应性的现场实验,针对各个机组的改造特点和机组实际运行状况,确定了试验负荷工况,提出了试验满足的条件,制定了实验步骤和具体实施方案。在2016-2017年度的供热季节,进行了调峰适应性和灵活性的现场试验,实验工况包括供热初期、供热中期的机组运行工况。试验期间,在满足供热需求的前提下,调整了电负荷,获得了大量各个机组的调峰适应性数据,为了准确分析各个机组参与调峰的能力奠定了数据基础。(3)对于上述机组的不同容量、不同供热方式双背压双转子供热机组调峰能力和限制因素进行了分析,获得了双背压双转子供热机组调度灵活性研究与调峰能力提升方案。