目前燃煤电站按常规燃烧方式产生的NOx主要包括一氧化氮（NO）、二氧化氮（NO2），以及少量N2O等，其中NO占90%，NO2占5%～10%，N2O仅占1%左右。因此，燃煤电站NOx的生产与排放量主要取决于NO。根据NOx生成机理，煤炭燃烧过程中所产生的NOx量与煤炭燃烧方式、燃烧温度、过量空气系数和烟气在炉内停留时间等因素密切相关，煤炭燃烧产生NOx的主要机理有下述三个方面。
热力型NOx是由空气中氮在高温条件下氧化而成，生成量的多少主要取决于温度。在相同条件下NOx生成量随温度增高而增大，当温度低于1350℃时，几乎不生成热力NOx，且与介质在炉膛内停留时间和氧浓度的平方根成正比，随着反应温度t的升高，其反应速率按指数规律增加，当t＜1500℃时，NO的生成量很少，而当t＞1500℃时，t每增加100℃，反应速率增大6～7倍。
燃料型NOx是燃料中氮化合物在燃烧过程中热分解且氧化而生成的，燃料型NOx的形成包括挥发性NO与焦炭性NO两种途径。燃料型NOx的生成量与火焰附近氧浓度密切相关，通常在过量空气系数小于1.4的条件下，转化率r随着O2浓度上升而呈二次方曲线增大，这与热力型NOx不同，燃料型NOx生成过程的温度水平较低，且在初始阶段，温度影响明显，而在高于1400℃之后，即趋于稳定。
快速型NOx是1971年Fenimore通过实验发现的，碳氢化合物燃料在燃料过浓时，反应区附近会快速生成NOx，其转化率取决于过程中空气过剩条件和温度水平。快速型NOx生成强度在通常炉温水平下是微不足道的，尤其是对于大型锅炉燃料的燃烧更是如此。所谓快速型NOx是与燃料型NOx缓慢反应速度相比较而言的，快速型NOx生成量受温度影响不大，而与压力关系比较显著，且成0.5次方比例关系。对于大型燃煤电站锅炉，在以上三种类型的NOx中，燃料型NOx是最主要的，占总生成量的80%以上；热力型NOx生成量与燃料温度的关系很大，在温度足够高时，热力型NOx生成量可占总量的20%；快速型NOx在煤燃烧过程中的生成量很少。
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