为了更好的保证电网安全稳定运行,平抑新能源电力对电网的冲击,需不断的增强电源功率的快速响应能力；而在我国能源结构中火力发电仍占据主导地位,因此提高火电机组快速变负荷运行能力将是我国大规模接纳新能源电力的必然选择。传统的火电机组虽然具有一定的变负荷能力,但其变负荷速率仍然不能满足电网的需求。随着汽轮机蓄能利用策略的提出,为火电机组快速变负荷提供了可能,因此本文将从以下几个方面对汽轮机蓄能利用展开研究：1、在分析汽轮机回热系统蓄能特性的基础上,提出了凝结水节流快速变负荷控制策略,即：通过改变除氧器上水电动门开度,快速改变机组凝结水流量,来激活存储于回热系统中的蓄能,实现机组负荷的快速调节。通过对汽轮机回热系统热平衡状态方程的推导,对凝结水节流调节原理和特性展开了研究,分析了机组在不同工况下凝结水节流对机组功率的调节范围以及调节作用可持续时间,为实现凝结水节流系统高效安全利用奠定基础；2、利用凝结水节流实验对其调节过程中各设备的特性进行分析,并基于实验分析结果,对凝结水节流系统进行了合理的简化,提炼出其在变负荷调节过程中的主要动态特性,采用机理建模和数据分析相结合的复合建模方法,构建凝结水节流系统非线性控制模型。为了验证模型的准确性和通用性,分别在1000MW和660MW机组上对凝结水节流系统非线性模型进行了仿真和验证。3、基于本文所提出的凝结水节流系统非线性控制模型,在对模型特性分析的基础上,为了克服凝结水节流系统的非线性特性,实现控制系统调节性能的全局化,对凝结水节流系统采用了模糊增益调度控制策略。为了保证凝结水节流系统的高效、安全利用,提出了凝结水节流控制系统体系结构,并设计了基于凝结水节流系统非线性模型的负荷控制方法来克服凝结水节流调节系统与原机炉协调控制系统间的相互扰动,并通过仿真对机组在变负荷初期的动态性能进行了验证,大幅度提高了机组AGC性能考核指标。4、在分析直接空冷机组汽轮机冷端特性的基础上,提出了凝汽器冷却工质节流快速变负荷控制方法,即：通过变频风机改变冷却空气流量,激活存储于汽轮机末级排汽中的蓄能,实现对机组负荷的快速调节。通过对汽轮机末级、凝汽器以及空冷风机变工况特性的研究和稳态计算模型的推导,分析了凝汽器冷却工质节流控制在不同负荷和环境温度下对机组功率的有效调节范围以及对机组经济性的影响,进而结合凝汽器冷却工质节流特点给出了凝汽器冷却工质节流调节控制策略。