在我国环保管理领域已有部分省市区建立了脱硫环境管理平台，其功能主要为环境数据统计、上报，尚缺乏实用的预测预警系统，有待于运用各种数理模型对环境信息进行分析和预测，以增强其辅助决策能力。本论文采用数据挖掘结合脱硫工艺物料平衡模拟，将脱硫工艺模型作为脱硫装置运行监管、减排量核算的核心计算模型，用于替代现有的较为粗放的统计计算方法，为排污收费、总量核定提供依据。　　本研究首先将环保专网工况数据进行定性分析预筛选并建立故障数据库。包括:第一，通过重要工艺参数有效值范围筛选，判断包括机组停运、脱硫停运、仪表故障等异常现象;第二，通过关联性分析采用Pearson系数监测出口烟气量和出口浓度造假情况;第三，通过对流程中具有逻辑准则的系列过程数据建立条件规则库以判断机组及脱硫装置状态变化，防止随机模拟数据接入这一类异常。　　在定量分析建模方面，对FGD入口烟气量采用支持向量机模型模拟并采用网格寻优、遗传算法和粒子群优化算法优化。采用GA模型得到的参数最优，结果为(12.0756，1.3618，0.013562)，三个模型误差分别为0.00517、0.00627、0.00469。理论SO2产生量模型采用6σ和回归分析修正。　　对脱硫塔化学过程和物料平衡模拟以双膜模型为基础。对喷淋塔内部的化学反应和气相、液相、固相三者内部及相互之间的物质组分的传递建立包含气液相反应速率、反应器和两相中主要物质组份的数学模型，喷淋吸收区简化为活塞流反应器，氧化反应区简化为全混釜反应器。气液组分常微分方程组采用Runge-Kutta法求解。二氧化硫减排量采用Ca/S比以及在线数据对脱除量的模型进行校核。出入口SO2浓度均由质量和体积的比值较为简易的求出。　　研究工作的软件实现采用Java语言，将MATLAB调试后的模型内置入智能核算仪，接入环保专网实时计算。实际应用以大唐托克托电厂为基准电厂，经过随机选取时段运行数据验证，表明定性分析可以及时发现脱硫停运等异常工况，定量分析模型预测准确度较高，与实际数据变化趋势相符。