本发明涉及燃烧控制技术领域，尤其涉及一种低热值工业废气燃烧控制优化方法及装置。该方法包括以下步骤：获取废气成分数据，并根据废气成分数据进行废气热值计算，得到废气热值数据；获取燃烧室数据，并根据燃烧室数据以及废气热值数据进行空燃比参数生成，得到空燃比参数数据；根据空燃比参数数据以及废气成分数据进行废气预处理，得到废气预处理数据；根据废气预处理数据进行多级燃烧作业，得到废气燃烧数据。本发明实现燃烧过程的智能化管理，通过多级燃烧和分段控制技术，最大化地利用低热值废气的燃烧潜力，并通过实时监测和优化控制，实现污染物的源头控制，减少排放，提高燃烧系统的整体性能。