随着经济社会的快速发展,环境污染日益成为我国的突出问题,尤以雾霾、酸雨为首的大气污染问题最为严重。NOx作为大气的主要污染源,各燃煤电厂广泛采用SCR烟气脱硝技术进行NOx的排放控制。传统的SCR烟气脱硝技术虽然能起到一定的作用,但在入口 NOx浓度的准确测量、保证出口 NOx浓度快速稳定在设定值方面,无法满足现场的实际需求,造成了氨气的浪费,产生二次污染。随着NOx排放标准的出台,深入研究SCR脱硝技术,保证脱硝效率,从而提高电厂的经济效益,具有重要的研究价值。本文以燃煤电厂变负荷运行常态为背景,以SCR脱硝系统为研究对象,针对系统入口NOx浓度的准确测量、出口 NOx浓度快速稳定在设定值等问题进行了研究。采用软测量替代传统的硬件测量,进行数据建模,准确预测SCR入口 NOx浓度,并采用先进的控制算法优化系统喷氨量。主要研究内容有:1、介绍了 SCR脱硝技术及应用等相关理论知识,本电厂烟气脱硝现状及存在的问题。选取DCS海量数据库中的系统影响因素,采用k-近邻算法筛选与出口 NOx浓度相关性最强的因素作为建模输入变量。2、针对SCR脱硝系统的强动态性和弱非线性,建立了基于时间差分偏最小二乘的软测量模型,实现了入口 NOx浓度的准确测量,该模型泛化能力强、计算速度快,适合工程在线使用。3、针对高阶动态系统以及动态性不确定系统,分别建立了基于PLS外部模型扩展和内部模型扩展的动态模型,采用模糊曲线法分析变量之间的相关性,确定输入输出矩阵中各变量的时滞,并采用自适应方法不断更新模型。通过计算比较几种建模方法的模型精度评价指标,说明了输出变量的时滞对准确建模的重要性。4、介绍了传统的喷氨控制策略,并采用PID控制方法进行喷氨量的优化控制。在分析了本电厂目前脱硝控制系统存在的问题后,提出了先进的预测控制方法,采用DMC预测控制方法优化系统喷氨量,实现了 SCR出口 NOx浓度快速稳定在设定值。与PID控制方法进行对比,凸显了预测控制方法的优势。