本发明公开了一种基于无迹卡尔曼滤波最小二乘支持向量机的燃煤机组NOx排放浓度预测方法。通过对现场数据和理论的分析，确定脱硝系统动态模型的输入和输出变量，通过离线计算脱硝系统动态模型参数，完成当前时刻NOx排放浓度预测，采用无迹卡尔曼滤波不断更新核参数值σ和模型参数α，b，对支持向量样本进行更新，进行下一时刻NOx排放浓度的预测。本发明提出的方法对NOx排放浓度进行准确预测，不但有利于进一步提高选择性催化还原脱硝控制系统的调节品质，而且可以用来判断现场数据是否真实准确，为环保部门的监管执法提供依据。