3號機組為超臨界600兆瓦燃煤發電機組，鍋爐采用東方鍋爐廠制造的超臨界、前后墻對沖燃燒直流鍋爐，原設計燃用80%陽泉無煙煤和20%貧瘦煤，已運行13年，存在穩燃能力差、深度調峰能力不足等問題，靈活性、經濟性等指標已較落后。經過可研論證，山東公司決定進行鍋爐全燃神華煤綜合改造，采用高揮發分、低灰分的集團內部神華煤，包括神混5000、神混5500、準混4900、準混4300、貧瘦煤和煙煤共計六個基礎煤質。為適應此煤種，公司分別對燃燒系統、壁溫測點、煙溫測點、吹灰器、空預器、制粉系統、冷一次風等9大部分進行改造。將上層燃燒器上移2478.5毫米，中層燃燒器上移484.9毫米，換型24臺噴燃器，增加壁溫測點391個，增加6套煙氣溫度測量裝置等。實現低負荷穩燃由300兆瓦降至180兆瓦，滿足電網的深度調峰要求；鍋爐效率由91.5%提高至94%，同時解決鍋爐水冷壁高溫腐蝕等一系列問題；鍋爐出口氮氧化物濃度降幅近50%，原煙二氧化硫濃度大幅度下降，解決空氣預熱器堵塞、氨耗高、鍋爐結焦、石子消耗大、飛灰磨損嚴重及爐后輔機電耗高等問題；增加的壁溫測點，可實時監控各受熱面超溫情況，為判斷機組運行狀況提供科學依據。