我国以燃煤发电为主的能源结构给自然生态环境造成了巨大压力,发展超超临界二次再热发电技术,是进一步提高燃煤机组能效、降低污染物排放的重要途径。随着蒸汽参数的不断提高,二次再热机组回热抽汽高过热度问题日益凸显。传统方案对抽汽过热度的利用效果有限,未能充分发挥回热系统节能潜力。MC系统采用梯级式双机回热系统,可有效降低多级回热抽汽过热度,节能效果显著。本文基于MC系统设计理念,深入研究二次再热机组回热系统优化设计方案和运行控制策略,具有重要的科学意义和实用价值。本文以1000MW超超临界二次再热机组为研究对象,在常规系统基础上,建立回热抽汽给水泵汽轮机组热力系统。针对给水泵系统存在的功率匹配问题,分析了进汽节流调节、排汽补汽调节和发电机平衡三种协调方案的控制方法和技术特性,基于EBSILON软件平台分别建立热力系统性能分析模型,在主要负荷范围内计算了不同方案的热力性能,从经济性角度确认发电机平衡方案为最优配置方案。本文以基于发电机平衡的回热抽汽给水泵汽轮机组为研究对象,建立热力系统动态数学模型。主要包括:直流锅炉模型、阀门流量模型、汽轮机通流模型、加热器模型和给水系统变速协调部分模型。基于LabVIEW软件开发了动态仿真平台,阶跃扰动试验表明,仿真平台能够充分反映外界扰动下汽轮机组主要参数的动态特性。本文基于回热抽汽给水泵汽轮机系统运行特性,提出适用于机组启动、变负荷运行以及触发事故等不同工况运行需求的控制策略,通过小汽轮机启动冲转、发电机并网及带载运行、投加热器、变负荷、加热器切除等一系列系统联调动态仿真试验,研究汽轮机组动态运行特性,验证控制策略的可行性。