随着计算机技术和自动化技术的飞速发展,以及一些先进控制理论的推广与应用,在工业控制中采用先进控制与优化技术已成为安全生产与提高生产效率的必要。广义预测控制建立在最小方差控制的基础上,使用传统的参数模型,模型中包含的参数数目较少,这有利于在线参数估计和自适应控制的实现,而且,广义预测控制策略已经在工业控制中获得了大量的成功应用。加热炉是石油、化工行业中重要的加热设备,也是能耗最大的装置,因此,在设计加热炉控制系统时,在达到产品工艺要求、满足产品质量的前提下,提高加热炉的控制精度、实现加热炉的经济燃烧和优化对降低生产成本、提高经济效益有很大的意义。同时,实现燃料的充分燃烧,这将会减少有害气体的排放,达到减排的目的,对社会效益会有很大的意义。本文以独山子炼油厂加氢裂化车间加热炉作为被控对象,采用自校正阶梯式广义预测控制对加热炉出口温度和瓦斯压力、流量等进行控制,获得了良好的控制效果,同原有控制策略的控制效果相比较,采用新的控制策略后出口温度、瓦斯阀位、瓦斯压力等的波动情况明显减小。同时,在以上控制基础上,对加热炉控制系统进行燃烧优化,针对加热炉的实际构造与燃料燃烧情况,分析设计了相应的燃烧优化方案,并通过采用反平衡法对热效率进行计算,实现烟道氧含量和排烟温度的最佳控制,降低燃料的浪费,提高加热炉燃烧的热效率。