随着现代工业技术的飞速发展,对能源利用率的要求越来越高。锅炉作为重要的热能动力和主要的能源转换设备,在工业和民用取暖方面应用广泛,其控制和管理水平也日益提高。国家“十一五规划”中已将《低效燃煤工业锅炉改造》列为十大节能重点工程之首,而锅炉燃烧技术的研究已成为锅炉改造的主要研究方向,直接关系着锅炉品质的好与坏。先进锅炉自动控制技术的应用,对于节约能源和减少环境污染具有很好的投资收益前景和市场发展空间,已成为锅炉行业发展的必然趋势。本文首先介绍锅炉行业和锅炉自动化的发展状况,以及国内外锅炉燃烧控制算法的研究现状,通过对供热锅炉工艺流程和燃烧理论的分析,建立了温度控制数学模型；在分析锅炉控制系统原理及算法的基础上,借助MATLAB软件,搭建了锅炉燃烧温度控制系统仿真模型,对多种控制算法进行了仿真比较及改进。仿真结果验证了本文提出的改进型Smith-模糊PID控制算法具有良好的动态性能,该算法不仅具有良好的跟随性和抗干扰能力,而且消除了系统建模不准确带来的影响。并在固定风-煤比基础上,设计了风-煤比分段自寻优优化控制算法,提高了锅炉燃烧效率,达到了节能减排的目的。在基于对锅炉控制系统仿真研究基础上,本文采用和利时PLC和GE公司iFIX4.5组态软件,借助工业以太网TCP/IP和OPC通信协议,完成了天津宝坻金马小区锅炉监控系统的软硬件设计。目前该系统已成功应用于小区供热,运行结果表明,该系统运行安全、稳定、可靠,数据采集和处理迅速而准确,在对锅炉出水温度控制中取得了良好的效果,达到了系统预期的设计目标,满足了用户需要。