循环流化床(Circulating Fluidized Bed,简称CFB)锅炉被公认为一种最具发展潜力的洁净煤燃烧技术,由于其燃烧效率高、低污染排放和经济性能良好,近年来发展迅速。CFB锅炉的工艺特点和本身结构及燃烧运行特性决定其燃烧过程是一个典型的多变量、强耦合、大惯性、大滞后和参数缓慢变化的热工过程,当该热工过程在变负荷运行时,采用常规的控制方法已难以保证CFB锅炉各项控制指标的要求,无法实现自动控制。本文将针对这一典型热工过程,应用聚类融合控制方法,进行控制系统方面的研究。本文首先分析了CFB锅炉的工作原理、结构及其特点。根据CFB锅炉的参数关系图,把CFB锅炉燃烧控制系统分为煤量控制系统、风量控制系统、渣量控制系统和引风控制系统,并分别介绍了各个子系统的控制原理和结构框图。在现场辨识的基础上,给出了CFB锅炉燃烧过程数学模型。其次,根据聚类融合控制的理论知识和CFB锅炉燃烧过程对基本控制量的控制要求,设计了基于信息融合的CFB锅炉燃烧过程控制系统。该控制系统采用了分布式和两级的聚类融合控制系统结构,第一级采用ART2神经网络对传感器信号进行时间序列的融合;第二级用BP神经网络对第一级的融合结果进行二次融合。以给煤量聚类融合控制系统为例,研究了聚类融合控制系统的设计。最后,以主蒸汽压力与料床温度为研究对象,用常规PID控制器和自适应PID控制器与聚类融合控制进行对比,仿真曲线和现场实验曲线表明,聚类融合控制有效地克服了锅炉负荷变化对汽压和床温的影响,使汽压和床温保持在平稳状态,证明了该控制系统的良好性能。