本发明涉及发电机组燃烧优化的技术领域，特别是涉及一种基于多元信息融合的发电机组燃烧优化系统及方法，其能够实现燃烧过程的实时监测和优化调整，提高发电机组的运行稳定性和经济性；所述方法包括：按照预设的时间间隔，连续采集发电机组的燃烧过程多元信息，所述燃烧过程多元信息包括燃料成分、燃料供应速率、氧气浓度、氧气供应速率、炉膛火焰波动率、废气成分、废气温度以及锅炉水动力温度；将采集到的燃烧过程多元信息按时间顺序排列，构建燃烧效率特征矩阵；利用预先训练的燃烧效率性能评估模型，对燃烧效率特征矩阵进行燃烧效率评估，获得发电机组燃烧效率参数；获取发电机组在燃烧效率特征矩阵对应时间窗口内的机组发电效率。