火电厂锅炉燃烧过程控制系统的基本任务是使燃料燃烧所产生的热量适应锅炉蒸汽负荷的需要,同时还要保证锅炉的安全经济运行。通常,火电厂锅炉燃烧过程控制系统是由汽压控制子系统、烟气含氧量控制子系统、炉膛负压控制子系统等组成。其中,汽压控制是根据锅炉主蒸汽压力的偏差或火电机组的负荷请求指令来控制进入锅炉的燃料量,但是由于火电厂锅炉结构复杂、热容量大、汽压控制对象具有较大的迟延和惯性特性,加之燃料流量准确测量的困难性,以及现用燃料的品质多变性,火电厂目前应用的汽压控制子系统很难及时有效地克服燃料内扰,难以确保燃烧过程的稳定性、负荷适应性,影响系统的安全性和运行的经济性。本文以《燃烧三维可视化诊断及机组负荷控制新技术研究项目》为依托,在分析某电厂燃烧过程控制系统的基础上,利用该项目研究中获取的炉膛辐射能信号,以该电厂自动化系统功能扩充为背景,着重探讨与论证炉膛辐射能信号在锅炉燃烧过程控制中的应用,即将迅速反映燃料量变化的炉膛辐射能信号作为导前变量来完善原有燃烧过程控制系统的设计。研究中利用现场采集的大量运行数据,根据最小二乘法原理辨识出控制对象的数学模型,并对模型的准确度进行了验证。为了对比分析原有系统和改进系统的性能,研究中运用MATLAB 中的Simulink仿真工具对二者进行了仿真实验分析,研究结果表明改进系统在性能上比原有系统有了明显的优化,验证了改进的系统比原有系统能够很好的克服内扰,克服控制对象大迟延、大惯性的特点给燃烧过程控制带来的不利影响,优化了燃烧,减少了污染物的排放,节约了能源,提高了机组的安全性和经济性。本文的研究成果将为火电厂锅炉燃烧过程控制系统的设计与改造提供新的思路与参考。