本文针对我国目前的能源情况，分析了现有热力控制系统中存在的问题，从提高热力系统的安全可靠性、运行经济性和降低污染的角度考虑，提出将模拟进化理论引入热力系统动态学研究中，解决热力控制系统优化中的问题。首先，对模拟进化理论进行深入研究，说明了运用模拟进化理论解决热力控制系统优化问题的可行性，并通过对模拟进化理论的可计算性分析，建立了模拟进化算法通用框架，为建立热力控制系统进化优化体系建立了理论基础。采用遗传规划的方法对热力系统实际被控对象进行进化自适应建模。在此基础上，首次提出了热力控制系统进化优化体系，解决了热力控制系统在线优化的问题，并分析了该体系的组成、工作过程、特点和具体实现过程。针对现有热力控制系统中常用的控制策略和控制方法，采用模拟进化理论进行优化的仿真研究；并以实际热力系统的工作过程为对象，对热力控制系统进化优化体系进行仿真研究和试验检验，验证了该体系的可行性和适用性。在炉膛火焰监测系统的基础上，设计分析了以主蒸汽压力为主调、以炉膛总辐射能为副调参数的燃烧控制系统，并通过仿真研究和试验验证，比较了该方法的优越性。在此基础上，建立了基于辐射能检测的燃烧进化优化系统，通过烟气含氧量与炉膛总辐射能的模糊自寻优控制器和风／煤比进化优化器组成的燃烧优化回路的共同作用，对锅炉进行燃烧经济性调节，达到燃烧优化控制的目的。模拟进化理论作为一种新兴的优化理论，在热力系统中的研究刚刚开始。本文的工作丰富了热力系统优化理论和热力系统动态学的范畴。将模拟进化理论应用到热力系统中，对于提高热力系统的运行效率、降低污染、提高设备的投运率都有着非常重要的作用。