過去由燃燒排放氣體(ti) 引起的溫室氣體(ti) 已成為(wei) 最被關(guan) 注的環境問題，礦物燃料燃燒排放的氮氧化物（NOX）已經成為(wei) 大氣中氮氧化物汙染物的主要來源。由於(yu) NOX會(hui) 引起地麵臭氧和酸雨的形成，因此其排放已經開始被加以控製。後燃NOX控製技術的基本原理是通過注入氨與(yu) 氮氧化物發生反應生成N2和水。但是過量的注入氨並不能進一步降低NOX排放濃度，相反會(hui) 導致過量的氨氣逃逸出反應區，逃逸的氨氣會(hui) 與(yu) 工藝生產(chan) 流程中硫酸鹽發生反應生成硫酸銨，銨鹽沉澱附著在下遊設備的表麵，造成了設備腐蝕，使得維護費用和工作量顯著增加。為(wei) 使氨逃逸量維持在一個(ge) 最低水平線上，須做到以下兩(liang) 點：一是要對氨注入的工藝程序進行良好的控製，二是要做到在反應區下遊精確地、迅速地、連續地監測到氨逃逸量。連續、實時的對氨逃逸量進行監測可以瞬間為(wei) 氨注入係統提供一個(ge) 反饋，以此優(you) 化氨注入係統的運行。有過氧氣頂吹轉爐（basic oxygen furnaces ，BOF)的煙氣監測應用。 

       BOF是鋼鐵廠最主要的設備之一，被廣泛用做把富碳的生鐵冶煉成鋼。鋼中含碳量越高，硬度越大，但是也更加易碎且缺乏韌性。通過往熔融的生鐵裏麵鼓入氧氣，以此來降低鋼鐵的碳含量，冶煉出低碳鋼，並且通過更多深處理使這種鋼材適合諸如汽車製造以及其他的對低碳鋼有需求的應用。過量向熔融的生鐵鼓入氧氣去把含碳量降的更低是沒有必要的，這樣做反而惡化了鋼鐵的品質。因此，快速、實時地對轉爐尾氣進行監測是非常重要的，它能直接或間接地確定噴氧截止時間。

       電解鋁廠的HF氣體(ti) 監測。鋁在熔煉的過程中，HF氣體(ti) 也隨之產(chan) 生並被排放，為(wei) 了避免HF氣體(ti) 泄漏在工作區域，電解槽都有專(zhuan) 用的槽板罩住，產(chan) 生的HF氣體(ti) 被捕獲收集，經過淨化係統處理後再排放。HF氣體(ti) 具有劇毒，對電解槽車間工人的身體(ti) 健康和周邊的環境都有很大的傷(shang) 害和影響，另外，鋁廠對氟化物回收可以節約能源，增加經濟效益。可調諧二極管激光技術目前已經在世界各地的幾百個(ge) 電解鋁廠做為(wei) 淨化係統的控製設備得以應用。

      可調諧激光器的分析儀(yi) 、發射激光光束並穿過被測介質的光學發射端、安裝在被測介質另一端接收透射光的接收端。分析控製器（分析儀(yi) ）自身可以安置在遠離現場監測點1km之外的控製室內(nei) ，現場光學傳(chuan) 感係統與(yu) 分析控製器之間通過光纖和同軸電纜連接，測量的數據被保存在係統的分析控製器內(nei) 的閃存卡或外部電腦上，外部電腦通過以太網網口與(yu) 分析控製器連接，數據信息也可以傳(chuan) 送到企業(ye) 的數據庫。

       使用TDLAS技術測量的氣體(ti) 濃度實際上是光束在穿過的區域上測得的平均濃度，LasIRTM係統的原地測量遠遠優(you) 於(yu) 使用采樣探頭在煙道/管道一個(ge) 點上抽取測量的方式，尤其是在氣體(ti) 濃度呈梯度性變化或非均勻分布存在時，通過原地測量光徑上的氣體(ti) 濃度平均值則更好的代表了過程氣體(ti) 的一個(ge) 整體(ti) 濃度值。

       在分析控製器內(nei) 部，光纖耦合激光器通過光多路器可以實現氣體(ti) 的多點監測， LasIRTM係統能夠做到使用單台分析控製器同時做1~16個(ge) 不同點的同步監測，另外，在激光器可調諧範圍之內(nei) ，當不同的氣體(ti) 吸收譜線非常接近時，一台分析控製器也可以對多種氣體(ti) 進行同時監測。無電源要求的光學傳(chuan) 感單元能非常容易的滿足有防爆要求的檢測場合（可以配置發射端和接受端都使用光纖傳(chuan) 輸）。 

燃煤發電廠的氨逃逸監測

      在大規模燃燒礦物燃料的領域，例如燃煤發電廠，都安裝了前燃（pre-combustion）或後燃（post combustion） NOX控製技術的脫硝裝置，後燃NOX控製技術可以是選擇性催化還原法(SCR)也可以是選擇性非催化還原法(SNCR)，但是無論應用哪種方法，基本原理都是一樣的，即都是通過往反應器內(nei) 注入氨與(yu) 氮氧化物發生反應，產(chan) 生水和N2。注入的氨可以直接以NH3的形式，也可以先通過尿素分解釋放得到NH3再注入的形式，無論何種形式，控製好氨的注入總量和氨在反應區的空間分布便可以最大化的降低NOX排放。氨注入的過少，就會(hui) 降低還原轉化效率，氨注入的過量，不但不能減少NOX排放，反而因為(wei) 過量的氨導致NH3逃逸出反應區，逃逸的NH3會(hui) 與(yu) 工藝流程中產(chan) 生的硫酸鹽發生反應生成硫酸銨鹽，且主要都是重硫酸銨鹽。銨鹽會(hui) 在鍋爐尾部煙道下遊固體(ti) 部件表麵上沉澱，例如沉澱在空氣預熱器扇麵上，會(hui) 造成嚴(yan) 重的設備腐蝕，並因此帶來昂貴的維護費用。在反應區注入的氨分布情況與(yu) NO和NO2的分布不匹配時也會(hui) 出現氨逃逸現象，高氨量逃逸的情況伴隨著NOX轉化效率降低是一種非常糟糕的現象和很嚴(yan) 重的問題。

      通過以上分析可以得出這樣一個(ge) 結論，我們(men) 需要在最低的氨逃逸率水平下去降低氮氧化物的排放水平。在工業(ye) 領域，越來越多的在線監測技術能夠連續地、精確地、即時地監測NH3,NO,NO2,CO,CO2,O2等與(yu) 礦物燃料燃燒密切相關(guan) 的氣體(ti) ，基於(yu) 光譜學技術如可調諧二極管激光吸收光譜技術(TDLAS)已經在很多燃燒礦物燃料的發電廠或其他工業(ye) 燃燒領域被用於(yu) 監測以上提到的氣體(ti) 濃度。

煉鋼行業(ye) 過程控製中的煙氣監測

      鋼是碳含量低於(yu) 1%（通常情況下）的鐵合金，低碳鋼被最廣泛應用在汽車製造和一些建築工業(ye) 領域，鋼可以應用戶需要被鑄造成鋼筋、鋼板、電線、鋼條、管材等多種樣式的產(chan) 品。

      在20世紀，煉鋼工藝有了很大的改變，這種工藝改變主要是由於(yu) 社會(hui) 、政治和大氣環境等因素的驅動。20世紀中期，受市場對高質量鋼材的需求不斷增加，煉鋼產(chan) 業(ye) 在此刺激下產(chan) 量日益增長。在美國，建立了高投入的綜合性煉鋼企業(ye) 6，這些企業(ye) 通過數道工序精煉鐵礦石製鋼，通過對鋼的化學成分的良好控製煉製出滿足市場需要的高質量的鋼材。

      在最近的二十年裏，由於(yu) 能源危機的出現，提高熱效率成為(wei) 了鋼鐵企業(ye) 優(you) 先考慮的事情。綜合性的鋼廠使用熔爐煉鋼，是效率非常高的方式，但是在實際生產(chan) 中還需要做很多的改進。20世紀五六十年代，大型綜合性的鋼鐵企業(ye) 都趨向於(yu) 從(cong) 工藝開始到結束分批對鐵礦石進行冶煉，這就導致了某些設備運行時其他一些設備卻處於(yu) 閑置狀態。為(wei) 了降低能源消耗，連續性的製造工藝因此得到了發展，不過各道工序需要做到協調一致，以降低能源消耗，減少產(chan) 品生產(chan) 的時間。

      環境問題同時也成為(wei) 了高汙染行業(ye) 重點關(guan) 注的問題。隨著時間的推移，環境保護法令變得越來越嚴(yan) 厲，這也再次改變了鋼鐵工業(ye) 的生產(chan) 工藝。在過去的二十年裏，隨著市場的萎縮和人工成本更加低廉的進口鋼材出現，使得競爭(zheng) 越來越激烈。激烈的競爭(zheng) 迫使發達國家的許多煉鋼設備必須降低成本，提高產(chan) 品質量。

      在鋼鐵冶煉中，來自於(yu) 高爐的碳含量約4%的鐵水送進氧氣轉爐（basic oxide furnace ,BOF）進一步精煉出鋼。為(wei) 生產(chan) 出高等級、高品質的鋼材，向轉爐吹進高純度的氧氣，消耗鐵水中的碳元素與(yu) 矽元素，使得鋼鐵碳含量從(cong) 4%降低到1%以下。根據鋼等級以及質量要求，轉爐(BOF)出來的的鋼將被再次精煉以及添加合金後做成最終的產(chan) 品。在轉爐內(nei) 若想使鐵水碳含量大大低於(yu) 1%是做不到的，過量吹進氧氣不會(hui) 更多地降低碳含量反而會(hui) 惡化鋼鐵的品質。因此，確定一個(ge) 停止往轉爐內(nei) 鐵水吹進氧氣的合適截止時間（(cut-off time)對於(yu) 煉鋼企業(ye) 來說是非常關(guan) 鍵和重要的。

電解鋁廠過程控製中HF氣體(ti) 監測

      鋁廠通常使用電解法從(cong) 鋁礬土中提煉金屬鋁，即Hall-Héroult 工藝，鋁電解需要耗用大量的電力，因此一般鋁廠都位於(yu) 大容量的發電廠附近。

      原鋁采用電解還原鋁礬土(Al2O3),獲得，鋁礬土(Al2O3),中含有冰晶石(Na3AlF6)和AlF3，電解過程中產(chan) 生的HF氣體(ti) 經電解槽上罩板集氣送往淨化設備處理後再排放。HF氣體(ti) 具有劇毒，對電解槽車間裏工人的身體(ti) 健康和周邊的環境都有很大的傷(shang) 害和影響，另外，鋁廠對氟化物回收也有其經濟效益。幹法除塵淨化技術在世界範圍內(nei) 的鋁廠被廣泛使用，氧化鋁作為(wei) 淨化係統中的吸附劑與(yu) HF氣體(ti) 發生反應生成AlF3，生成的AlF3再重新輸送到電解槽，因而回收利用了相對昂貴的氟化物。控製好加入到淨化係統中的氧化鋁量就能很好的控製HF氣體(ti) 的排放。因此，連續地、原地實時地監測HF排放對於(yu) 優(you) 化幹式淨化設備中加入的氧化鋁數量起到了積極效果。