循环流化床燃烧技术(CFB)具有炉内直接脱硫和可燃用劣质煤种的独特优势,具有经济、环保等特点,是国内外发展洁净煤燃烧技术的重点。但由于其特有的燃烧机制,使得燃烧系统比煤粉炉具有超大惯性、多变量强耦合的特性,难以有效控制。本文以燃烧经济环保性为中心目标,围绕解决系统多耦合、非线性、大滞后为主线,构造了燃烧过程的关键状态信号,得到了锅炉最佳的风煤优化配比方法和钙硫优化配比方法。主要进行了以下工作：首先,针对CFB锅炉燃烧多耦合的问题,对循环流化床碳颗粒燃烧机理模型进行研究,提出了基于机理分析与灰关联算法相结合的方法对影响CFB锅炉燃烧状态的多个参数进行计算,从众多影响变量中选取了与构造状态监测参数紧密相关的辅助变量,仿真结果证明了其有效性；其次,针对CFB锅炉燃烧大滞后的问题,基于广义卡尔曼滤波信息融合技术构造了一种CFB锅炉燃烧系统特有的“即燃碳”状态监测模型,并提出了一种基于“即燃碳”平衡的风煤优化配比方法。基于“即燃碳”和总风量构造了循环流化床锅炉动态热量信号,以稳定炉膛“即燃碳”量为前提,计算送风量和给煤量的优化配比。利用某循环流化床锅炉实际运行数据进行仿真,结果表明所构造模型具有良好的预测能力,验证了该模型的有效性,可以提高锅炉燃烧的稳定性和经济性；然后,针对CFB锅炉在燃烧过程中脱硫,SO2的滞后性和不稳定性,构造了一种CFB锅炉特有的“活性石灰石”状态监测模型,提出了一种基于“活性石灰石”平衡的钙硫优化配比方法。并基于给煤量、送风量和炉膛内“活性石灰石”量构造了S02预测模型。利用某循环流化床锅炉实际运行数据进行仿真,表明了所构造“活性石灰石”状态监测模型的有效性。通过实时监测“活性石灰石”状态量的变化,调节Ca/S比值,优化钙硫配比,稳定了S02排放浓度,可以提高机组的经济性和环保性；最后,将上述研究成果成功应用于600MW超临界CFB机组燃烧系统中。在分析了超临界CFB机组运行特点和燃烧特性的基础上,设计了一种用于超临界CFB锅炉基于“即燃碳”的动态热量模型、风煤优化配比方法以及基于“活性石灰石”的S02预测模型、钙硫优化配比方法,实际验证了所构造模型和所提方法的有效性。