随着生产力的不断提高，社会对能源的需求逐渐增大，能源消耗问题愈加尖锐，节能减排已成为我国可持续发展的重要战略。火力发电是我国重要的电力来源，受控制策略的影响与生产设备自身特性的制约，我国锅炉燃烧系统的燃烧效率较低，设计一种合理的锅炉燃烧控制系统，能够对燃烧过程进行优化，提高锅炉燃烧效率，从而降低资源消耗，并减少对周边环境的污染。本文以220t/h直吹式煤粉锅炉作为研究对象，设计基于知识的锅炉燃烧智能控制系统。首先，根据煤粉锅炉的工作原理，建立锅炉的理论模型，并以主蒸汽压力控制对象为例，分析主蒸汽压力产生过程及其在扰动情况下的动态特性，使用阶跃响应两点法结合数据拟合的方式，完成对锅炉燃烧系统中主蒸汽压力数学模型的辨识；其次，设计了锅炉燃烧系统优化控制总体方案，分别对主蒸汽压力、二次风及炉膛负压三个回路制定了独立的控制方案，为达到更良好的控制效果，在控制方案中均采用模糊自适应PID控制器进行设计。通过MATLAB软件将控制过程进行仿真，并与普通PID进行对比；再次，针对磨煤机性状进行研究，设计基于专家系统的负荷分配方案，提高煤量分配的合理性，从而增加控制方案的可行性；最后，将本课题研究内容投入到实际应用中，设计了大庆某热电厂1号锅炉燃烧优化控制系统，此系统已投入使用并在实际生产中并取得良好的控制效果。这也证明了使用本文控制策略能够有效的提高火力发电厂经济性，具有良好的推广前景。