火电厂氨逃逸在线检测技术
燃煤电厂氨逃逸在线监测技术现状及设备选型建议
燃煤电厂氨逃逸在线监测技术现状及设备选型建议1.技术现状目前，燃煤电厂氨逃逸在线监测技术主要包括氧化法、吸收法、传感器法和光谱法等。
其中，氧化法和吸收法常用于氨逃逸监测标准化检测站等专业场所，传感器法和光谱法则适用于工业生产中的现场监测。
氧化法和吸收法基于化学反应原理，通过氨气与空气中的氧气或酸性溶液反应，测量反应前后的物质变化量，计算得出氨气浓度。
这类方法定量准确，但需要使用复杂的化学试剂、设备和工作人员，且需要一定的反应时间，监测过程比较耗时。
因此，适用于专业场所的标准化监测。
传感器法则基于特定化学物质与氨气发生物理反应，利用传感器检测氧化还原电位的变化，计算出氨气浓度。
这种方法快速、灵敏，能进行实时监测，但具有灵敏度低、精度不高、易受干扰等缺点。
光谱法是一种高分辨率、非侵入式的在线监测方法，其测量原理是利用氨气对特定波长的红外线或紫外线吸收强度的变化，计算出氨气浓度。
这种方法测量精度高，可以直接在生产现场进行在线监测，但设备价格较高。
2.设备选型建议针对不同场合和需求，可以根据实际情况选择不同的氨逃逸在线监测设备：（1）对于需要定量准确监测的场所，推荐使用氧化法或吸收法的氨气监测设备。
（2）对于工业生产中的在线监测，建议选择传感器法或光谱法的氨气监测设备。
其中，传感器法价格较低，适合于对氨气浓度变化要求不高的场所，如一些普通工厂，而光谱法则适用于对氨气浓度变化要求较高的场所，如重要化工厂。
（3）需要注意的是，选择在线监测设备时，还应结合生产现场的具体情况，如氨气排放量、监测区域大小、检测精度要求等因素进行综合考虑。
同时，还应考虑设备价格、易用性、维护成本等因素。
总之，燃煤电厂氨逃逸在线监测技术已经比较成熟，可以根据需求选择不同的设备进行应用。
未来，新能源技术、智能控制等领域的不断发展和进步，将为这项技术的进一步提高打下基础和奠定更牢靠的基础。
燃煤电厂氨逃逸在线监测技术现状及设备选型建议
燃煤电厂氨逃逸在线监测技术现状及设备选型建议燃煤电厂作为我国主要的发电方式之一，能源利用率高、成本较低，但同时也会产生大量的气体排放，其中包括二氧化硫、氮氧化物、颗粒物等污染物。
氨的排放也是燃煤电厂的一大问题，因为氨气具有刺激性气味，且对人体和环境都有一定的危害。
对燃煤电厂氨逃逸进行在线监测变得至关重要。
本文将从燃煤电厂氨气排放的现状、在线监测技术的应用和设备选型建议等方面展开讨论。
一、燃煤电厂氨气排放现状燃煤电厂氨气排放主要来自燃煤过程中氮的转化，氮主要存在于煤中，当煤燃烧时，氮和氧相结合生成氮氧化物，然后再与水反应生成氨。
燃烧过程中也会产生一些未完全燃烧的氮化合物，通过脱硝设备处理，也会生成氨气。
燃煤电厂氨气排放较为复杂，难以有效监测。
目前，燃煤电厂氨气排放监控主要通过传统的定点监测和间歇监测手段进行，这种方式存在监测范围有限、监测频率低、监测不及时等问题，无法有效监测燃煤电厂氨气排放的实时情况，不能满足环保监管的要求。
需要引入先进的在线监测技术，实现对燃煤电厂氨气排放的实时监测。
二、燃煤电厂氨气在线监测技术应用1. 激光烟气分析技术激光烟气分析技术是一种应用广泛的烟气分析技术，其原理是利用激光光谱技术对烟气中的氨进行在线监测。
这种技术具有响应速度快、准确性高、对气体干扰小等优点，能够实现燃煤电厂氨气排放的实时监测。
激光烟气分析技术还可以实现对烟气中其他污染物的监测，具有多功能性。
2. 超声波氨气在线监测技术超声波氨气在线监测技术是利用超声波的传播特性对氨气进行监测的一种技术。
它具有对氨气响应速度快、不受其他气体干扰、对环境影响小等优点，适用于恶劣的工业环境，能够有效监测燃煤电厂氨气排放情况。
以上三种在线监测技术均能够有效监测燃煤电厂氨气排放情况，但各自具有不同的特点，需要根据具体情况选择合适的技术进行应用。
三、设备选型建议1. 根据燃煤电厂实际情况选择合适的在线监测技术在进行设备选型时，需要根据燃煤电厂的实际情况选择合适的在线监测技术。
两种燃煤电厂逃逸氨的在线测量方法
两种燃煤电厂逃逸氨的在线测量方法1.化学分析法：化学分析法是一种传统的测量氨浓度的方法，它基于氨与试剂的反应产生反应产物，并通过反应产物的浓度来估计氨的浓度。
常用的化学分析方法包括俄杜瓦尔试剂法、高锰酸钾滴定法等。
俄杜瓦尔试剂法是一种常用的氨浓度测量方法。
该方法基于氨与俄杜瓦尔试剂（Nessler's reagent）发生反应生成深棕色物质，通过测量深棕色物质的吸收光强来确定氨的浓度。
该方法的优点是简单、快捷，而且对氨的浓度范围适用广泛。
然而，该方法可能会受到其他干扰物质的影响，需要进行一定的前处理工作。
高锰酸钾滴定法是另一种常用的氨浓度测量方法。
该方法基于氨与高锰酸钾溶液反应生成氮气，在酸性条件下，用含有亚硫酸钠的甘汞溶液滴定未反应的高锰酸钾。
通过测量滴定液的消耗量来估算氨的浓度。
该方法的优点是具有较高的测量精度和稳定性，适用于低浓度的氨测量。
2.传感器方法：传感器方法是一种新型的氨测量方法。
传感器是一种能够将物理或化学参数转化为可测量信号的装置。
针对测量燃煤电厂中氨的在线测量需求，发展了多种类型的传感器。
常用的传感器方法包括电化学传感器、光学传感器和气体敏感传感器等。
电化学传感器是一种常见的氨浓度测量传感器。
该传感器基于氨与电極表面的反应产生的电流变化来估量氨的浓度。
电化学传感器具有响应快、抗干扰能力强、易于集成等优点。
然而，该传感器对操作条件要求较高，需要维持恒定的工作温度和湿度。
光学传感器是另一种常用的氨浓度测量传感器。
该传感器基于氨与特定光反应物质之间的化学反应产生的吸收光强变化来测量氨的浓度。
光学传感器具有无需进行气体前处理、测量范围宽、响应速度快等优点。
然而，该传感器对环境湿度和温度的变化较为敏感。
气体敏感传感器是一种利用气敏材料对气体敏感性的变化进行测量的传感器。
该传感器将气敏材料与氨进行接触，当气敏材料吸附氨后，其电阻或电容等物理性质会发生变化。
通过测量这些物理性质的变化来估算氨的浓度。
基于PIMs技术的多点在线式氨逃逸检测系统在燃煤电厂的应用
基于PIMs技术的多点在线式氨逃逸检测系统在燃煤电厂的应用氨逃逸是反映燃煤电厂SCR烟气脱硝系统运行性能状况的关键参数由于国内燃煤电厂粉尘含量高、氨逃逸分布不均等原因，氨逃逸率检测存在一些问题本文对氨逃逸测量方法进行对比分析，介绍了一种基于PIMs术的多点在线式氨逃逸检测系统及在某电厂的应用情况，为脱硝系统喷氨量提供调整依据氨逃逸是燃煤电厂SCR烟气脱硝运行的关键控制参数，其控制不当将会导致空预器堵塞腐蚀、烟气阻力损失增大、氨气吸附在飞灰中造成环境污染等问题。
实际运行中受脱硝催化剂性能、烟气条件波动、流场偏差等因素的影响，往往造成氨逃逸超标。
因此，实时、在线、精确测量氨逃逸率，是脱硝装置安全、稳定、高效运行的重要保障。
本文介绍的基于PIMs技术的多点在线式氨逃逸检测系统，采用多点在线式激光光谱技术，实现对氨浓度的快速、准确和多点测量。
1 测量原理基于PIMS技术的多点在线式氨逃逸监测系统采用伪原位检测系统(Pseudo In-Situ Measurement system)，该系统的光学监测端集成了所有的采样、检测组件于一体，直接安装在烟道上。
氨逃逸监测系统主机与光学监测端系统是通过光纤和同轴电缆连接的，没有传统的采样管线，烟气通过插在烟道中的取样探杆被直接抽取到高温检测池，所有气体接触部分温控在300度左右以防止ABS(硫酸氢按)生成，取样探杆采用特殊的镀膜技术，材质为316L，杜绝了氨气吸附问题，检测完的样气返回烟道以满足环保要求，形式和功能上近似于原位检测，称之为伪原位检测。
图1伪原位光学监测端原理图2氨逃逸测量方法对比分析目前氨逃逸主要的测量方式有可调谐激光吸收光谱(TDLAS)式，其中分为激光原位对射式、直接抽取式等。
2.1原位对射式脱硝系统原烟气烟尘含量高达30- 100g/m3，对射式氨逃逸监测系统光束无法穿透或者穿过非常微弱，影响分析的精度，从而影响测量结果的稳定性与准确度。
锅炉负荷经常变化导致光束偏移，降低监测精度，增加维护量。
燃煤电厂氨逃逸在线监测技术现状及设备选型建议
燃煤电厂氨逃逸在线监测技术现状及设备选型建议燃煤电厂是中国能源结构中的重要组成部分，然而烟气中氨逃逸是其中的一个重要问题，其对环境和人体健康都造成了严重的影响。
对燃煤电厂烟气中氨逃逸进行在线监测具有十分重要的意义。
本文将就燃煤电厂氨逃逸在线监测技术现状及设备选型进行分析和探讨，并提出相应的建议。
目前，国内外对燃煤电厂氨逃逸在线监测技术已有多种成熟的方案和设备。
主要包括以下几种：1. 化学吸收法化学吸收法是一种传统的氨逃逸监测技术，其原理是将燃煤电厂烟气中的氨气通过化学吸收剂吸收，然后采用色度法或电化学法对吸收液中的氨进行分析检测。
这种方法能够达到比较准确的监测效果，但缺点是需要经常更换化学吸收剂，操作和维护成本较高。
2. 光谱法光谱法是一种新型的氨逃逸监测技术，其原理是利用光吸收谱线特性进行氨气的监测。
目前已经有许多国内外企业开发出了基于光谱技术的氨逃逸监测设备，并在燃煤电厂中得到了广泛应用。
光谱法监测设备具有响应速度快、准确度高、稳定性好等优点，是当前较为先进的监测技术之一。
3. 其他技术除了上述两种主流的监测技术外，还有一些其他技术可用于燃煤电厂氨逃逸在线监测，如电化学法、红外光谱法等。
这些技术各有优劣，根据不同的实际情况选择合适的监测设备至关重要。
在选择燃煤电厂氨逃逸在线监测设备时，需要考虑其适用性、稳定性、精准度、成本等因素。
根据上述分析，笔者建议在选型时应从以下几个方面进行综合考虑：1. 技术成熟度技术成熟度是选择氨逃逸在线监测设备的首要考量因素。
目前光谱法是较为成熟且性能稳定的监测技术，其监测设备在实际应用中表现良好，因此可作为首选。
2. 精准度和稳定性精准度和稳定性是监测设备的核心指标，直接关系到监测结果的准确性。
在选型时应重点考虑设备的精准度和稳定性，选择那些能够在恶劣环境下依然保持稳定性和精准度的设备。
3. 响应速度和实时性由于燃煤电厂氨逃逸的情况可能随时变化，因此监测设备的响应速度和实时性也是重要考量因素。
Q_KM06-2019氨逃逸在线监测系统
式中：
Sd
Smax R
100% …………………
（4）
S0 ——量程读数初始值；
Si ——第i次量程读数值；
Sd ——量程漂移；
ΔS ——量程漂移绝对误差；
Smax ——量程漂移绝对误差最大值； R —— 仪器满量程值。
5.4 示值误差
系统通电预热稳定后，接好气路，通入零点气体校准零点，通入满量程80%的标准氨气进行跨度校 准。然后分别通入20%、50%和80%的标准氨气，记录仪器稳定示值。每点测量3次，3次的算术平均值 为仪器示值，按式（5）计算示值误差 Ci ，取绝对值最大的 C 为仪器的示值误差。
C C C0 100% C0
………… (5)
式中：
C ：仪器示值的平均值； C0：通入仪器的标准氨气体物质浓度值。
5.5 重复性
通入浓度约为量程50%的氨气标准物质，待示值稳定后读数。重复测量6次，按公式（6）计算仪器 的重复性。
S
r
1 C
C 6
2
i 1
C
i
…………
100%
5
（6）
3
式中： Sr ——仪器的重复性； Ci ——第i次仪器读数值；
准。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB 4943-2001
信息技术设备的安全
GB/T 191-2008
包装储运图示标志
GB/T 15464-1995 仪器仪表包装通用技术条件
GB50093—2002
自动化仪表工程施工及验收规范
JJG1015-2015
氨气检测仪检定规程
3 结构
3.1 结构 系统包括取样单元、测量模块、测量流路单元及数据显示单元等四部分组成。其中，取样单元由取
燃煤电厂氨逃逸在线监测技术现状及设备选型建议
燃煤电厂氨逃逸在线监测技术现状及设备选型建议
燃煤电厂是目前我国主要的发电方式之一，但其排放的氨气对环境和人体健康产生了
一定的影响。
燃煤电厂氨逃逸在线监测技术的发展具有重要意义。
本文将介绍燃煤电厂氨
逃逸在线监测技术的现状，并提出设备选型建议。
燃煤电厂氨逃逸在线监测技术的现状主要分为两大类：传统监测技术和先进监测技
术。
传统监测技术包括湿度检测法、红外吸收法和化学分析法等。
湿度检测法是基于氨气
与水蒸气之间的反应速率常数的差异来进行检测。
该方法简单易行，但精度较低。
红外吸
收法是利用红外波段中氨气的独特吸收特性来进行检测，具有高灵敏度和较好的重复性，
但对氨气浓度变化的响应较慢。
化学分析法是通过一系列的化学反应将氨气转化为易于检
测的化学物质进行分析。
该方法精度较高，但需要复杂的分析过程。
设备选型建议方面，综合考虑监测精度、响应速度、成本和适应性等因素。
在传统监
测技术中，红外吸收法和化学分析法是较为成熟的技术，适用于一般需求的燃煤电厂。
在
先进监测技术中，光谱分析法具有较高的灵敏度和选择性，适用于对氨气浓度变化要求较
高的场景。
电化学传感器法具有快速响应和低成本的特点，适用于对监测实时性要求较高
的场景。
气体波动检测法适用于对环境干扰较大的场景，但其监测精度需要进一步提高。
燃煤电厂氨逃逸在线监测技术的发展已取得一定的成果，但仍有待进一步研究和改进。
根据实际需求选择合适的监测技术和设备，并进行相应的校准和维护，可以有效提高燃煤
电厂氨气排放的监测精度和实时性。
莱纳克氨逃逸讲解
强腐蚀等恶劣工况影响。
2、烟道中心抽取式测量，取样更具代表性，极大的增 强了检测精度，并可随时通入标气进行验证。
3、全程高温伴热，保证了采样气体完全保持其原有形
态，防止氨气吸附和溶水损失。 4、TDLAS半导体激光吸收光谱技术，避免了背景气体吸
收的干扰，保证数据的准确性。
可调谐激光吸收光谱技术特点
技术分类
原位式激光法
单侧式激光法/便携式激 光法
抽取式激光法 Reineke（莱纳克）；
市场现有产品 分析
代表厂家
因烟道内粉尘含量大， 数；
单侧法技术从图示可知， 抽取式技术解决了复杂工 况烟尘污染的问题； 的原始性； 激光检测直接对NH3测量， Reineke(莱纳克)采用的多 次反射技术，保证精度； 可随时通标气进行验证。 可测量NH3含量，随时 高温传输装置保证了NH3
激光不能穿透，导致无读 只能在极短的时间内， 烟道震动，激光发射端与 间的延长，激光镜片污 接收端不对准，无读数； 染，导致无读数； 技术对比 激光镜片进行污染，导致 检测精度； 无读数； 不可通标气进行验证； 限无法保证； 激光镜片在烟道内工况 会眼中污染；
烟道内高温水汽与粉尘对 •激光束不能保证NH3的 保证了实时和真实性；
氨逃逸监测现 场问题
却和除湿技术。
技术分类
稀释采样法
抽取式紫外差分法
傅里叶红外技术
Themo Fisher；
立人；泽天；华创；
Ho表厂家
因其监测过程中的复杂性， 此技术系国内代理商进口国
此技术检测下限为
氧化还原的不彻底性，以及 外核心组件，自组装品牌。 1ppm，不能满足脱硝 不能解决NH3吸附问题而淘 通过紫外技术测量总氮含量 工艺中NH3的测量需 汰。 TN，再测出NOx含量，通 分法获得NH3含量。因整套 设备不对NH3进行检测，导 技术对比 致NH3无代表性，甚至出现 负NH3； 国内组装外围设备的产品， 不能保证后续的用户服务。 要。同时不能在线试试 过NH3=NT-NOx。通过差 进行检测。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
清华大学
2015年12月
内容
一、研究背景 二、项目创新
三、仪表测试
四、仪表应用 五、总结展望
一、研究背景
测量氨逃逸必要性、难点和方法 氨逃逸仪表应用现状和存在问题 TDLAS原理、现状及存在的问题
测量氨逃逸率的必要性
SCR反应：
仪表具有在线标定和校准功能
波长调制法重构气体吸收率函数
TDLAS技术已成为当前气体在线检测技术的重要发展方向； 经过多年发展形成了直接吸收和波长调制两种主要测量方法。
吸收率函数是TDLAS中 的核心参数，包含了气 体温度、浓度等信息。
通过透射光强拟合气体吸收率函数，然后根据 吸收率函数确定气体浓度等参数，其物理概念 清晰，操作简单。
180℃ -167.27 -264.14 -47.61 308965 0.9749
200℃ -166.09 -261.61 -42.35 47495 0.9373
220℃ -164.91 -259.20 -37.13 8585 0.8589
250℃ -163.14 -255.72 -29.40 864 0.6213
抽取式
取样探头将烟气抽取 到烟道外部进行测量 可对烟气进行过滤 灰尘少，光路稳定 抽取温度低于250℃ 与SO3生成NH4HSO4 管线吸附NH3严重 烟气成分发生变化 测量结果偏离真值
渗透管式
陶瓷渗透管作为腔体 插入烟道中进行测量 温度烟气成分不变 可过滤，光路稳定 渗透管对氨气有吸附 氨气吸附和解吸量与 温度（负荷）相关 测量值为氨气解析量 烟气更新慢、光程短
取样探头将烟气抽取 到烟道外部进行测量
陶瓷渗透管作为腔体 插入烟道中进行测量
氨逃逸率仪表应用现状
原位对穿式（国外）
测量方式：激光发射单元和接收单元 分别安装在烟道两侧。 原位优点：
测量温度即为烟气温度（350℃左右） 烟气成分和组分浓度不变。
存在问题：
烟道壁震动、起停机烟道变形经常导致发射和接收单位无法对准； 烟气中粉尘使得激光强度衰减严重，激光只能透过两三米距离； 原位对穿式是开放式测量环境，无法对仪表进行原位标定； 信噪比和测量精度低，某进口产品2015年宣传册已全面否定之前采用的原位 对穿式测量方法，认为其测量精度只能达到2.0ppm/m左右。
目前电厂为满足氮氧化物排放而一味增加 喷氨量的粗放型喷氨方式不再适用；
实时在线精确测量氨逃逸率，不仅可以判 断脱硝装置是否发生故障，还可以在满足 氮氧化物排放的基础上实现精细喷氨，提 高机组安全经济运行。
随着脱硝效率的提高，氨逃逸率急剧增加
监测氨逃逸率的难点
与NOx、SO2等相比，测量氨逃逸率要困难得多
300℃ -160.20 -250.30 -16.78 33.83 0.1285
350℃ -157.25 -245.28 -4.443 2.358 0.0115
400℃ -154.30 -240.81 7.762 0.2498 0.0012
传统的抽取式（温度一般低于220℃）无法精确测量氨逃逸率！
氨逃逸率仪表应用现状
工业现场验证
获得2项国家自然科学基金 培养4名研究生、发表11篇SCI论文 申请发明专利9项，授权5项
测试试验中几个典型工况进行了算法对比
单位： mL/min 编号
1 2 3 4
单位： ppm 总流量
3000 3000 3000 3000
单位：% 绝对误差
2.12 36.1 1.02 -9.87 0.19 6.07 0.07 4.23
4NO + 4NH3 + O2 6NO + 4NH3 4N2 + 6H2O 5N2 + 6H2O
NOX 烟气 NOX NOX
NH3
NH3
NOX NH3 NOX NH3 NOX
6NO2 + 8NH3
2NO2 + 4NH3
7N2 + 12H2O
3N2 + 6H2O
催 化 剂
H2 O N2 H2 O N2 H2 O 逃逸NH3
由高次谐波重构吸收率函数的测量算法大大提高了测量精度
提出原位取样式测量方案
基于TDLAS技术的氨逃逸率监测仪表各测量方式存在的问题
仪表分类
测量方式 优点
原位对穿式
发射单元和接收单元 分别安装在烟道两侧 温度烟气成分不变 测量结果有代表性 激光难以透过烟道 发射接收端难对准 信噪比测量精度低 无法进行现场标定
缺点
提出原位取样式测量方案
结合原位对穿、抽取和渗透管三种测量方式优点
监测氨逃逸率难点的解决
提出原位取样式测量方案
原位取样式优点：
测量代表性好； 高温，反应少，吸附也很少 响应快 吸附少，抽气速度可控 信噪比和测量精度高； 对烟气中粉尘进行过滤， 可以进行零点和满量程标定。
问题总结
测量理论：TDLAS测量理在复杂工业现场应用尚需要进一步完善 测量方式：原位对穿、抽取、渗透管等方式不完全适合氨逃逸测量。
解决方案
测量理论：通过吸收光谱和谐波理论建立高精度在线测量算法； 测量方式：根据氨气以及测量环境的特点，研发全新的测量方式。
二、项目创新
波长调制法重构气体吸收率函数 首次提出原位取样式测量方案 设计了具有极高稳定性的光路
标气流量
3000 800 150 50
氮气流量
0 2200 2850 2950
理论浓度
199 53.07 9.95 3.32
测试浓度
201.12 235.1 54.09 43.2 10.14 16.02 3.39 7.55
相对误差
1.07 15.31 1.92 22.84 1.91 38 2.11 56
对目标信号进行高频调制，而非目标信号在 谐波检测过程中被除去，然后根据二次谐波 确定气体参数，可提高测量精度和灵敏度。
容易受到颗粒物浓度、激光扫描范围限制等因 素影响而难以精确拟合吸收率函数。
建立波长调制法重构气体吸收率函数算法 根据重构的气体吸收率函数确定气体参数
无法直接得到 吸收率函数，只能根据二次谐 波峰值和标定实验确定待测气体浓度。
2
J
''
2 1 0
v ''
转动能级
激光
扫描
吸收线型函数
J ''
振动 1 能级
0
频率
抗干扰能力强 非接触测量 响应速度快 灵敏度高
氨逃逸率仪表应用现状 根据测量方式：基于DLAS技术的氨逃逸率监测仪表分类
仪表分类 原位对穿式 传统抽取式 渗透管式
代表厂家
测量方式
发射单元和接收单元 分别安装在烟道两侧
《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014—2020年）》：氮氧化物排放浓度不 高于50mg/m3 ，脱硝效率需要由目前的80%提高到90%以上； 随着脱硝效率的提高，氨逃逸率将会而呈急剧增长趋势； 随着脱硝系统的老化，氨逃逸率也会不断增加。
解决之道： 很多，但是氨逃逸监测是基础的基础
2 v m 2 4 v m 4 6 v m6 ... H1 v v 一次谐波 4 64 2304 2 v m 2 4 v m 4 6 v m6 H3 v ... 随着所采用谐波次数 4 48 1536 增多，高阶项影响越 4 6 4 6 v m v m 来越小，理论上可完 H 5 v 192 3840 ... 全消除调制深度影响 1 1 1 2n 2n H v 2 n 1 v m . 2 k 1 n k ! n k ! 2 n k
渗透管式
测量方式：将陶瓷渗透管作为腔体插 入烟道中，烟气通过压差进入腔体。 渗透管优点：
测点温度即为烟气温度（约350℃ ）； 可对粉尘进行过滤，测量精度高。
存在问题：
陶瓷渗透管比表面积非常大（几百平方米甚至更大），氨气吸附量很大，当烟 气中氨气浓度改变时不能实时反映； 渗透管式测得的氨气往往是腔体解吸出来的氨气（负荷变大工况）； 氨气的吸附和解吸过程与温度（负荷）相关，温度升高时氨气解吸进入腔体， 而温度降低时又吸附到管壁上； 渗透管表面容易堵灰，烟气更新速度很慢甚至无法进入测量腔体。
实现了直接吸收法和波长调制法的有机结合 提高了TDLAS技术在工业现场中的测量精度
波长调制法重构气体吸收率函数
我们认为直接吸收法是波长调制法的特例，即调制深度为零； 波长调制法中各次谐波理应都蕴含了气体吸收率函数的信息。
推导出谐波通 项表达式 找到谐波与吸收率 函数间的关系 建立吸收率函数 重构算法 实现波长调制和直接 吸收法的有机结合
TDLAS技术已成为当前氨逃逸率在线测量的主流方法
监测氨逃逸率的方法
TDLAS基本原理
物理机制
2
利用窄带激光扫描气体分子的吸收谱线，通过分析被气 体分子吸收后的激光强度得到待测气体浓度等参数。
L
v'
振动 1 能级
0
J
J
'
'
入射光
待测气体 透射光
转动能级
I0
电子能级
It
吸收特定 频率光子
氨逃逸率仪表应用现状
平衡转化率（NH4HSO4生成温度）：
SO3+H2O+NH3 NH4HSO4
计算条件：氨逃逸3.0ppm、三氧化硫10ppm、水含量5%、大气压。