近年来,环境污染问题日益频发,作为典型的高耗能高污染生产企业,火力发电厂燃煤排放大量二氧化硫等污染物质,对大气环境和人类健康造成了严重危害。为解决我国日益增长的电力需求和生态环境保护之间发展不平衡的矛盾,2014年,我国正式出台了火电厂大气污染物排放新标准。各大发电集团积极响应国家政策,进行超净排放技术改造。因此,如何使电厂脱硫系统稳定、高效、经济的运行已成为控制科学及能源环保领域的研究热点。当前火力发电机组已逐步实现超净排放,本文在深入分析超超临界机组石灰石——石膏湿法脱硫技术(WFGD,Wet Flue Gas Desulfurization)主流工艺的基础上,针对当前脱硫控制系统存在的问题,基于模糊控制、预测控制等算法开展了深入研究,主要包含以下四部分工作:1.调研分析燃煤电厂的脱硫运行工艺。包括整个工艺过程的系统配置,主要发生的化学反应,排放标准及副产品处理等做出了介绍与说明,为后续研究工作提供了理论基础。2.以句容电厂1000MW超超临界机组为研究对象,采集和处理脱硫运行历史数据,利用最小二乘法建立脱硫吸收塔数学模型。通过厂级监控系统获取,并利用科学方法对数据进行预处理,辨识为脱硫吸收塔的数学模型。选取运行过程中最为核心的6个参数,组成3输入3输出的模型架构,并验证模型的正确性,并为后续的实验提供了研究基础。3.通过对脱硫吸收塔控制系统难点和动静态特性的分析,研究了模糊控制策略,将其引入传统PID控制中,主回路通过模糊控制器对PID的三个控制参数进行实时在线调整,进行了实验。结果表明,模糊PID控制使系统获得较为良好的动、静态特性。4.尽管引入改进的PID算法,但由于PID控制本身的局限性,自适应能力有限,引入模型预测控制中的动态矩阵控制算法。在搭建的平台上加载吸收塔数学模型,通过实验,调整动态矩阵控制的误差权矩阵与控制权矩阵等参数的大小,使得系统达到全局最优。结果表明,基于模型预测控制的脱硫控制系统,对负荷变动的跟随能力有明显改善,重要运行参数曲线平缓,提高了系统运行的稳定性和经济性;控制系统鲁棒性大大提高,降低了设备启停次数,从而减少了脱硫专业运行人员的工作量,提高了脱硫系统的自动化程度和运行效率。