在新型电力系统转型与电力现货市场全面推进的双重背景下，煤电机组已从传统基荷电源转变为电网“压舱石”，深度调峰能力成为其参与市场竞争的核心竞争力。320MW燃煤汽包炉因汽包蓄热特性显著、水循环系统对负荷变化敏感，在深度调峰（30%额定负荷以下）工况下，普遍面临炉膛温度骤降、煤粉着火困难、燃烧稳定性差、水循环不安全、环保排放超标等技术难题。本文针对该型汽包炉结构特点与运行痛点，从燃烧系统改造、制粉系统优化、控制策略升级及环保系统协同四个维度，构建低负荷稳燃与安全运行优化技术体系。通过数值模拟与工业试验相结合的方法，验证了浓淡燃烧+分层配风、新型稳燃燃烧器应用、汽包水位精准控制、智能协调控制等技术的有效性。工业应用结果表明，优化后机组最低稳燃负荷从30%降至25%，低负荷工况下助燃油耗降低62%，NOₓ 排放控制在30mg/m³以下，汽包水位波动幅度控制在±30mm以内，水循环安全稳定，显著提升了机组在现货市场中的灵活性与经济性，为同类型汽包炉深度调峰改造提供了可推广的技术方案。