随着世界经济发展，煤炭资源利用日益紧张，改善与提高当前单元机组负荷控制与燃烧控制系统的控制能力对于提高锅炉热效率、节省能源及提高电厂经济效益等方面具有重要的工程实际意义。本文针对现有火电机组对负荷响应的迟延性进行分析，提出基于辐射能信号的锅炉控制系统优化方案，对于锅炉机组的控制系统优化改进研究具有积极的推动作用。 本文首先分析了单元机组负荷控制与燃烧控制系统的组成结构及其调节方式，之后重点进行了机组的动态特性和迟延特性分析，考察了负荷变化特性和汽压变化特性，并在此基础上探寻提高机组控制性能的理想方案，针对原有控制系统中热量信号的不足，提出引入一个能迅速反映燃料侧扰动的辐射能信号进行快速补偿，以优化燃烧控制性能。 对300MW煤粉锅炉炉膛辐射能信号的动态特性进行了实验研究，分析表明，平均辐射能光谱强度与锅炉负荷、炉内煤量和一次风量等参数表现出极好的线性相关性，为基于炉内辐射能强度的锅炉燃烧控制系统的优化调整提供了实验依据。 采用基于虚拟仪器平台的数据采集系统来获取炉膛辐射能信号，对炉膛前墙、后墙、左侧及右侧的辐射能强度进行采集，并获得了辐射能强度随运行参数的实时变化情况。 炉膛辐射能信号能够快速准确的反映进入炉膛的燃料量的变化，利用红外辐射能信号快速、直观的特点，将其作为一个提前反馈量，接入锅炉主控模块中，以提高机组对负荷变化的响应能力，克服燃料侧干扰引起的锅炉主蒸汽压力以及流量的波动，保证汽机运行的稳定性。 基于辐射能信号的燃烧控制优化系统在某电厂300MW煤粉机组上得到了应用，结果表明，该优化控制方法缩短机组负荷的过渡时间近10分钟，有效提高了机组运行效率。