本发明提出一种基于气温对锅炉运行影响构造的闭环燃烧优化控制方法，包括如下步骤：1)对优化控制规律开展能耗分析：首先计算不同负荷、不同气温区间内各参数均值；其次优化模型侧重锅炉运行的经济性和氮氧化物排放，即将优于锅炉效率均值和NOx排放均值的工况点筛选出来；然后根据筛选后的数据包再次计算各个负荷和气温区间各个运行参数的均值，最后分析总燃料量均值随负荷和气温的变化趋势，寻找相同负荷下更低燃料量的温度区间；2)组建优化模型：构建数据模型M₁，将运行效率最高温度区间的计算结果扩展至所有温度区间，记为基础数据模型M₀，将模型M₀和模型M₁按不同权重构造数据模型M₂和M₃，对比实施例结果显示，锅炉燃烧效率明显提升，NOx排放明显下降。