逃逸氨的浓度及其分布的在线测量对于实现烟气脱硝优化,提高还原剂利用率,减少污染物的排放有重要意义。可调谐半导体吸收光谱技术(TDLAS)是一种新型分析气体成分的光谱学测量技术,具有灵敏性高、精度高、光谱分辨率高以及不易受其他气体干扰等优势,也是现代工业监测大气痕量气体、工业漏气和高温高速尾气的重要手段。将TDLAS技术结合二维层析成像技术应用到工业脱硝系统中测量逃逸氨的浓度分布充分发挥其技术优势,实现非接触实时测量。但是在实际应用中本测量系统也受光束数量、光路布置方式以及粉尘等颗粒物对激光吸收透射的影响。本文主要基于近红外波段可调谐激光吸收层析成像技术,研究工业脱硝系统中逃逸氨浓度的监测技术和手段。首先对于基于比尔朗博定律对气体浓度的反演计算进行了理论推导,并选择扫描波长直接吸收法作为实验测量方法;其次利用Matlab构建二维数值仿真模型,研究了光路布置方式以及有效光路数对成像的影响以及规律,对实验数据处理分析有重大指导作用;再次本文设计了一种多光路平面吸收池,综合考虑激光路径、气体扩散等因素设计了可旋转圆形吸收池;最后,在实验室搭建了二维短光程气体浓度测量实验系统,并对系统中激光器等关键设备进行了性能标定,完成了氨气浓度测量实验,并根据测得数据进行了二维成像,分析了实验误差,其主要误差主要来自气体扩散以及扫描波长范围的局限性。