基于高压缸或超高压缸排汽的抽汽背压式给水泵汽轮机,可大幅降低超超临界一、二次再热机组回热系统的抽汽过热度,有效提高火电机组的热力循环效率。本文以抽汽背压式给水泵汽轮机为研究对象,解决回热抽汽与给水泵驱动功率的协调控制、安全保护和节能运行问题,具有重要的理论意义和工程实践价值。本文基于汽轮机和给水泵非设计工况运行原理,分析了机组部分负荷工况时的给水泵驱动功率需求与抽汽背压式汽轮机输出功率的不匹配,研究了机组部分负荷工况时减小抽汽背压式汽轮机进汽节流损失、提高机组循环效率、平衡机组部分负荷时功率过剩的方案。本文对国内首台采用抽汽背压式给水泵汽轮机的超超临界1000MW燃煤机组,建立了包括主汽轮机通流、抽汽背压式汽轮机、加热器、电液伺服执行机构和锅炉等在内的全工况动态数学模型,并基于LabVIEW软件平台,开发了实时动态仿真系统。本文基于嵌入式工控计算机硬件平台,对国内首台采用抽汽背压式给水泵汽轮机的超超临界1000MW燃煤机组,开发了汽轮机控制系统硬件在环动态试验仿真器,并研究开发了降低小汽轮机节流损失的进汽调节和排汽溢流阀、补汽阀控制策略,并进行了参数优化与功能验证仿真试验。本文对所开发仿真器与机组控制构建了动态试验系统,对该机组抽汽背压式汽轮机控制系统进行了完整的动态试验、控制参数优化和系统功能动态验证。