本发明涉及一种基于红外测温及数值计算的锅炉炉膛优化吹灰系统，包括：炉膛烟气温度采集系统，用于实时采集不同灰污结渣状态下炉膛内烟气温度数据；中央处理系统，用于将所述温度数据输入到预先建立的炉膛温度场重构模型中，获得实时炉膛内三维温度分布场；根据获得的炉膛内三维温度场，通过炉膛分区段热力计算模型，计算得到炉膛内各个区段实时热有效系数；基于最大收益原则，输出各区段的吹灰信号；吹灰器，用于接收所述中央处理系统输出的吹灰信号，执行相应的吹灰动作。本发明帮助现场运行人员判断炉膛不同区域位置吹灰时机。