循环流化床（CFB）锅炉发电技术作为燃煤清洁利用技术的代表,在火力发电领域有着重要的战略地位。随着CFB锅炉的大型化发展,对机组的运行控制有了更高的要求,针对其燃烧系统的研究理论有待进一步更新。因此,本文针对300MW级CFB锅炉燃烧系统建模问题与优化控制问题进行了以下研究分析:1.针对燃烧系统建模问题,首先采用分区理论对锅炉炉膛进行了分区处理,建立了 300MW级CFB锅炉燃烧系统分区动态数学模型,模型中各分区参数采用动态计算方法,精细化建模,同时考虑了脱硫反应耗氧、石灰石分解吸热和脱硫反应放热等过程,优化了燃烧系统动态模型;其次,在MATLAB中搭建了完整的燃烧系统分区仿真模型并进行了模块化封装;最后,对模型稳态工况和变负荷工况运行进行了模型跟踪验证,并进行了相关输入量的阶跃特性试验。仿真结果表明:模型在稳态和变负荷工况运行下,模型跟踪特性较好,验证了模型的有效性,基于分区理论和精细化建模思想建立的燃烧系统模型能更加精确的模拟大型CFB锅炉炉内燃烧状态,为大型CFB锅炉系统研究提供了机理建模思路。2.针对燃烧系统优化控制问题,通过分析实际仿真对象,发现该机组存在烟气氧量波动大、快速变负荷过程中床温波动大以及炉内脱硫效率低、脱硫剂利用率低的问题。基于此,提出了基于负荷与床温和氧量最优值一一对应关系的燃烧系统氧量优化控制方案和床温优化控制方案;设计了燃烧系统炉内脱硫反馈控制系统,在稳态工况验证了控制系统性能,提出了以炉内动态CaO质量为中间调节量、以床温变化率为前馈信号的燃烧系统SO2优化控制方案,并在变负荷运行工况下对控制系统性能进行了验证。仿真结果表明:所设计的燃烧系统氧量优化控制系统能有效减小全工况运行下的烟气氧量波动,提高炉内燃烧效率,为实际机组运行中氧量控制投自动提供了参考;所设计的燃烧系统床温优化控制系统能有效降低快速变负荷过程中床温的波动量,稳定运行床温,为实际机组变负荷工况运行中床温自动控制及优化提供了参考;所设计的燃烧系统SO2优化控制系统在有效降低炉膛出口 SO2含量的同时,能减小床温的波动和脱硫剂的浪费,降低了炉内脱硫成本,提高了脱硫经济性,可以为实际机组燃烧系统SO2自动控制及优化提供一定的参考价值。