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NOx 生成機理主要有燃料型、熱力型及快速型三種。燃料型 NOx 約占總 NOx的 80-90%；其次是熱力型，主要是由于爐內(nèi)局部高溫造成，也可采用適當措施加時控制；快速型 NOx 生成量很少。

（1）燃料型 NOx

燃料型 NOx 是由化學地結(jié)合在燃料中的雜環(huán)氮化物熱分解，并與氧化合而生成的 NOx，其生成量與燃料中氮的含量有很大關系，當燃燒中氮的含量超過 0.1％時，結(jié)合在燃料的氮轉(zhuǎn)化為 NOx 的量占主要地位，如煤的含氮量一般為 0.5～2.5％；燃料 NOx 的形成可占生成總量的 60％以上，燃料氮轉(zhuǎn)化為 NOx 量主要取決于空氣過剩系數(shù)，空氣過剩系數(shù)降低，NOx 的生成量也降低，這是因為在缺氧狀態(tài)下，燃料中揮發(fā)出來的氮與碳、氫競爭不足的氧，由于氮缺乏競爭能力，而減少了 NOx 的形成。

（2）熱力型 NOx

熱力型NOx的生成機理是高溫下空氣的N2氧化形成NO，其主成速度與燃燒溫度有很大關系，當燃燒溫度低于 1400℃時熱力NOx生成速度較慢，當溫度高于1400℃反應明顯加快，根據(jù)阿累尼烏斯定律，反應速度按指數(shù)規(guī)律增加。這說明，在實際爐內(nèi)溫度分別不均勻的情況下，局部高溫的地方會生成很多的NOx，并會對整個爐內(nèi)的NOx生成量起決定性影響。熱力NOx的生成量則與空氣過剩系數(shù)有很大關系，氧濃度增加，NOx生成量也增加。當出現(xiàn) 15％的過量空氣時，當過量空氣超過 15％時，由于燃料被稀釋，燃燒溫度下降，反而會導致NOx生成減少。熱力NOx的生成還與煙氣在高溫區(qū)的停留時間有關，停留時間越長，NOx越多，這是因為在爐膛燃燒溫度下，NOx的生成反應還未達到平衡，因而NOx的生成量將隨煙氣在高溫區(qū)的停留時間增長而增加。

（3）快速型 NOx

快速NOx是 1971 年Fenimore根據(jù)碳氫燃料預混火焰的軸向NOx分布實驗結(jié)果提出的，是燃料在燃燒過程中碳氫化合物分解的中間產(chǎn)物N2反應生成的氮氧化合物，其生成速度極快，主要在火焰面上形成，且生成量較小，一般在 5％以下，其主要反應如下：在溫度低于 2000K（1727℃）時，NOx主成主要通過CH-N2反應，在不含氮的碳氫燃料低溫燃燒時，需重點考慮快速NOx的生成。

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