近年来国家大力推进燃煤机组脱硫系统超低排放改造。超低排放改造降低了污染物排放,但也大大增加了脱硫系统运行的物耗、能耗。研究脱硫系统运行方式优化对电厂的节能减排有十分重要的意义。本文以某660MW燃煤机组脱硫系统作为研究对象,主要研究内容如下:首先,在对脱硫系统各设备运行原理和方式分析的基础上,介绍了脱硫工艺流程的整体运行过程,分析了脱硫系统运行过程中各种运行参数(入口烟气流量、入口二氧化硫浓度、液气比和石灰石浆液p H值等)对脱硫效率的影响。其次,根据脱硫工艺流程及吸收塔内的物理化学反应建立了脱硫系统物料平衡模型,从机理层面给出了脱硫系统各运行参数之间相互影响的原因,并给出了脱硫系统各运行参数的理论计算方法。再者,把物料平衡模型中的先验知识以等式、不等式、单调性等约束形式融入模型训练过程中,建立了融合物料平衡先验知识的脱硫系统特性模型。模型具有较高的精度,模型特性与实际机理相符。然后,通过对脱硫系统各设备的运行原理及设备间关联性的分析,提出了一种脱硫系统运行优化策略。最后,以物料平衡模型、融合物料平衡先验知识的脱硫系统特性模型以及脱硫系统运行优化策略为基础开发了脱硫系统在线性能监测与运行优化软件。