硅酸盐工业窑炉都是各自行业中最重要的热工设备和最大的能耗设备，对温度、压力和气氛等的控制要求都比较高。本文的控制和优化对象为硅酸盐工业中的浮法玻璃熔窑，它是浮法玻璃生产过程中能耗最大的装置，而其燃烧控制系统又是熔窑的重要设备，因此提高浮法玻璃熔窑燃烧系统的控制技术和引入燃烧优化技术，对于浮法玻璃行业提高生产质量、稳定窑内热工制度以及降低生产能耗具有重要意义。 本文以“浮法玻璃窑先进控制与在线操作优化工程”为实践背景，在原有DCS系统中集成先进控制与优化工作站，解决工作站与DCS系统的通讯问题；在先进控制与优化工作站中利用Visual C++编写控制软件，再利用AtLoop PID参数自整定软件包对8个油流量控制回路和油压控制回路进行了PID参数整定，最终实现熔窑换火过程的自动化，同时，采用带前馈的PID控制方案，提高了窑压的控制精度。 然后，在控制软件中对最复杂和最难控制的1＃碹顶温度实现了PID控制，实现了1＃碹顶温度的闭环控制，再通过采用阶梯式广义预测控制方案实现了整个熔窑的1＃、3＃、4＃、5＃和7＃碹顶温度的控制，使1＃碹顶温度在绝大多数周期内的换火后能够迅速稳定地升高到设定值，并一直保持在设定值±1．0℃之内直到下一次换火，其控制精度比使用PID算法时要高。同时，5＃和7＃等相对重要的碹顶温度则是一直保持在设定值±1．0℃之内。但是，在玻璃熔窑这种特殊的环境下，模型的在线辨识对系统稳定带来很多不确定性的因素；于是，通过对碹顶温度单变量系统的建模和仿真，并顺利实施阶梯式动态矩阵控制方案，也达到阶梯式广义预测控制方案的控制效果，由于没有了在线模型辨识，这种方案更为合理、实用。 最后，在MACS DCS系统中集成优化工作站，解决工作站与MACS DCS系统的通讯问题，并提出一种实现燃料热值变化条件下的燃烧最优化方案，这种方案跟以油耗最低作为目标函数的常用方法不同，提出在热值变化条件下，将估算的热效率最高作为目标函数进行寻优。