我国火力发电仍是关键调峰电源，新一代煤电升级背景下，燃煤机组深度调峰等要求大幅提高，但机组低负荷调峰时，存在水冷壁吸热不均、壁温超温风险，辅机偏离最佳工况，循环热效率下降、供电煤耗增加等安全与经济性问题，亟需技术突破。针对深度调峰工况下水冷壁流速低、壁温超温难预判，辅机故障数据匮乏、诊断难度大，机炉协调控制难度高、调节精度不足，低负荷运行经济性优化缺乏精准模型支撑等难点，本成果立足调峰现状，多维度开展监测、预警、诊断及优化研究。其创新采用改进多向主成分分析开发管道泄漏监测系统，构建烟气-工质侧耦合模型精准预测壁温；提出数据驱动的辅机故障诊断策略，解决故障数据少的难题；采用机理模型约束控制技术，提升协调控制精度；耦合三维燃烧与一维汽水模型，优化运行参数，具备显著的先进性与创新性。该技术具有通用性，已在1000MW、660MW机组成功应用，可推广至国内300MW以上各类燃煤锅炉，应用前景广泛，且项目授权发明专利11项、软著5项，发表论文18篇，技术支撑充足。在经济社会效益方面，经济性上，深调各负荷平均煤耗降低约2g/kWh，单机组年收益约1500万元；安全性上，实现泄漏早期监测、壁温精准调控，降低非停几率，同时助力煤电机组转型，节能减排，保障电网稳定，推动新型电力系统建设。该成果破解了燃煤机组灵活调峰安全经济瓶颈，完善了深度调峰技术体系，为煤电机组适配新型电力系统、实现清洁高效灵活运行提供技术示范与支撑，推动煤电行业高质量升级。