本发明涉及锅炉燃烧控制技术领域，具体涉及一种火电机组锅炉燃烧优化控制系统，包括氧含量采集组件；蒸汽温度、给水温度、炉膛温度、送风温度采集组件；蒸汽压力、给水压力、炉膛压力、送风压力采集组件；蒸汽流量、给水流量、送风流量、给煤流量采集组件；汽包水位采集组件；电机功率采集组件；燃烧废气采集组件；给煤量调节组件；送风量调节组件；给水量调节组件；引风机转速调节组件；以及排渣控制组件。其打破了传统的调节限制，给出了新的调节参考指标，对于进一步提高锅炉的燃烧效果具有积极作用。