锅炉是火电厂关键的动力设备，也是能耗最大的装置，锅炉燃烧控制系统又是锅炉控制系统的重要部分，因此，对锅炉燃烧系统实施先进控制并将其投入实际运用，这对提高锅炉的热效率、降低能耗，具有重要现实意义。 国内电厂自动化水平近年来提高很快，大都采用了DCS系统来控制生产运行。但是，多数电厂的锅炉燃烧系统仍采用将多变量系统转为单变量系统的控制方法——固定风煤比控制方案，这样的自动控制水平与其拥有的硬件软件平台是并不相符的。如何利用目前的DCS系统的软硬件资源，提高锅炉燃烧过程的自动控制水平，是当前技术改造和节能工作中具有深远意义的课题。为此，本文提出并实现的锅炉燃烧过程专用控制装置，可作为DCS系统的先进控制站，能充分利用电厂原有的DCS资源，实施锅炉燃烧过程先进控制的功能。 针对锅炉燃烧系统多变量、强耦合、大时滞、时变的复杂特性，本文提出一种具有二级结构的多模型多变量时滞控制方法，以动态风煤比的形式对燃烧过程实施先进控制。所实现的改进的多变量Smith预估算法，有效克服了模型失配对控制的不利影响。对京能热电厂锅炉燃烧过程的控制结果表明，该方法易于工程实现，适应性强，控制效果优于原DCS系统的PID控制。 本文是作者研究工作的总结，全文共分为七章。在第一章介绍了火电厂锅炉燃烧系统控制的现状及发展和作者的主要研究工作。第二章阐述了火电厂燃煤机组工艺过程，着重介绍了对燃烧过程动态特性的研究。第三章介绍了专用控制装置软硬件结构及功能，并重点说明了专用装置通讯机制和控制系统模块的软件实现。第四章介绍了锅炉燃烧过程的多变量时滞控制系统的设计方法和改进的多变量Smith预估算法及其仿真测试结果。第五章、第六章系统地阐述了专用装置在京能热电厂锅炉燃烧过程改造项目中的投运过程。第七章结束语，对全文作了总结，并提出了关于以后研究工作的设想。