目前我国电能供给的约三分之二依赖火力发电。燃煤机组在线监测、运行优化还有很多难题需要攻克。工艺进步、发展高参数燃煤机组是提高火电机组能效的首要途径。但不论机组类型如何,先进的运行优化方案以及控制技术都能进一步提高燃煤电站能效、降低机组煤耗水平。本文以燃煤机组的节能降耗为目标,开展对燃煤机组锅炉侧的机理建模、炉膛出口烟温实时估计和吹灰优化方法研究。(1)基于锅炉侧子系统的传热和运行机理建立了燃煤机组锅炉侧主要受热面的机理模型、金属壁能量补偿模型。总结了各项热损失的计算方法。(2)在锅炉侧各受热面的机理模型基础上,提出了一种基于汽水侧工质质量和能量动态衡算的炉膛出口烟气平均温度实时估计方法。并利用实际机组的历史运行数据进行拟在线仿真验证。(3)将锅炉侧受热面分为三类,对三类受热面分别建立了灰污状况软测量模型。在此基础上以吹灰收益最大化的为目标对吹灰时长和吹灰频率进行寻优,并综合安全性考虑,给出了吹灰策略,为运行人员进行优化吹灰,提高机组运行效率提供参考。(4)采用主流的软件开发技术,开发了燃煤电站实时监测和吹灰优化系统平台,该系统可以实现与DCS系统实时交互、锅炉侧关键变量的在线监测、基于B/S模式的人机交互、吹灰监测及优化等功能。