NOx的形成机理
通常所说的NOx主要是指NO和NO主要是在化石燃料的燃烧优选PPT文档
二 燃烧过程中的NOx控制
采用低NOx生成燃烧技术。 a 烟气再循环燃烧法 b 空气分级燃烧法 c 燃料分级燃烧（创造还原性气氛） d 低过量空气系数燃烧法
三 烟气脱氮
1. 烟气脱氮的主要方法 (1) 吸收法脱氮在化工生产中占据着非常重要的位置。 (2) 吸附法脱氮工艺 一些排气量不大、间歇排放的硝酸生产厂，用吸附法回收硝
(2)(1吸) 附吸法收脱法氮脱之工氮艺在间化工为生产好中占。据着N非常H重3要量的位太置。大，会产生氨泄漏。目前，NH3泄漏
量控制在5mg/m 以下。 一些排气量不大、间歇排放的硝酸生产厂，3用吸附法回收硝酸。
主要方法有：分子筛吸附法、活性炭吸附法等。
a b烟空气气再(分d循级环)燃燃尾烧烧法法气中其他成分影响 粉尘、SO2、玻璃熔炉和水泥窖排
一 NOx的形成机理
通常所说的NOx主要是指NO和NO2。主要是在化石燃料的燃 烧过程中生成的。其生成机理主要是指NO、NO2在燃烧过 程中生成的机理。在燃烧过程中,产生的NOx分为以下三 类：
①热力型NOx：在高温燃烧时，空气中的N2和Ｏ2在燃 烧中形成的NOx：
N2 + O2 = 2NO N2 + 2O2 = 2NO2 ②燃料型NOx：燃料中有机氮经过化学反应而生成的 NOx 。 ③快速型NOx：是在火焰边缘形成的快速型NOx，由于 生成量很少，一般不考虑。
c d
燃低料过分量级空燃出气烧系（的数创燃造烧碱还法原性性气气氛）体，都可使催化剂中毒，应同的活性，因而反应温度和净 ③快速型NOx：是在火焰边缘形成的快速型NOx，由于生成量很少，一般不考虑。
(e) 催化剂 不同的催化剂有不同的活性，因而反应温度和净
(d) 尾化气效中率其也他化不成同分效。影响率粉也尘、不SO2、同玻璃。熔炉几和水种泥窖N排Ox催化剂性能见表。
NO的生成机理
随着我国实行可持续发展的战略，经济建设和环境的协调发展已成为可持续发展的一项重要容, 因此环境保护已成为当前和今后一项任重而逍远的工作。
在燃煤电厂排放的大气污染物屮，氮氧化物(NOx)因为对生态环境和人体健康的危害极大，且难以处理，所以成为重点控制排放的污染物之一。
由于环保滞后，特别是治理资金的匮乏，我国对NOx的治理还很有限，因此通过燃烧调整来减少燃煤电厂污染物的排放，特別是NOx的排放，具有积极的意义。
INOx的生成机理NOx主要指NO和NCh,其次是N203, NQ, N204和Nd在发电厂锅炉的煤粉燃烧过程中，NOx 的形成途径主要有两条：一是有机地结合在煤中的氮化物在高温火焰中发生热分解，并进一步氧化而生成NOx：二是供燃烧用的空气中的氮在高温状态与燃烧空气中的氧发生化合反应而生成NOx。
在煤粉锅炉生成的NOx屮，主要是NO,约占95%,而NO?仅占5%左右，N203, N20, N204和N205的量很少。
NOx的生成屋与锅炉的容虽：、结构、燃饶设备、煤种、炉温度水平和氧量、运行方式等有关。
煤燃烧过程屮所生成的NOx有三种类型，即热力型NOx、燃料型NOx和快速型NOXo 1. 1热力型NOx的生成热力型NOx是燃烧空气屮的氮在高温下氧化而成的。
英生成机理是由前联科学家捷里道维n (Zeldovich)提出的，按这一机理，热力型NOx的生成主要由以下链锁反应来描述：0+N * NO + N・热力型NO■的生成逑率满足Arrhenius定律.可采川以下衣达武効・，dk〈册)}*曲=眉11厂总“鬲“玄小・2)心材式中：t --- 反应时间；T—反应温度：c(NO)——NO的浓度；c(02)——°的浓度；C(N2)——N?的浓度。
由上式可以看岀，影响热力型NOx生成量的主要因素有燃烧反应的温度、氧气浓度和反应时间，而且温度对热力型NOx的生成影响最大。
实际上在1350 ° C以下，热力型NOx生成疑很少，但随着温度的上升，热力型NOx生成量迅速增加，温度达1600 ° C以上时，热力型NOx占NOx 生成总虽：的25%-30%o1.2燃料型NOx的生成燃料型NOx占煤粉锅炉NOx生成总量的70%-80%o 一般认为，燃料型NOx是燃料中的氮化合物在燃烧过程中发生热分解，并进一步氧化而生成的，同时还存在N0的还原反应。
NOx的产生机理及排放控制解析
• 高活性CATA.会使二氧化硫氧化成三氧化硫.
SCR喷氨法催化剂反应器置于空气预 热器与静电除尘器之间
空气
NH3+空气
NH3
锅炉
NH3储罐 蒸发器 空气预热器
空气
SCR反应器
静电除 尘器
湿法烟 气脱硫
系统
去烟囱
SCR喷氨法催化剂反应器布置在
• 3.4烟气再循环法
• 4．炉膛喷射脱硝
• 实质为向炉膛喷射某种物质，可在一定温 度条件下还原已生成的一氧化氮，以降低的排 放量。包括喷水法、二次燃烧法、喷氨法。
• 4.1 喷水法反应为： • 但一氧化氮氧化较困难，需喷入臭氧或高锰酸
钾，不现实。
• 4.2喷二次燃料： • 即前述燃料分级燃烧，但二次燃料不会仅选择
举例：固态除渣煤粉炉，当要求NOx排放值为650mg/m3时，所需的NOx降低率为36％。
120
NOx降低率(%)
100
循环床
80
链条炉
抛煤机炉
60
鼓泡床
40
固态除渣煤粉炉
20
液态除渣煤粉炉
0
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800
NOx排放值(mg/m3)
• 喷入的氨与烟气良好混合是保证脱硝还原反应 充分进行、使用最少量氨达到最好效果的重要 条件。
• 若喷入的氨未充分反应，则泄漏的氨会到锅炉 炉尾部受热面，不仅使烟气飞灰容易沉积在受 热面，且烟气中氨遇到三氧化硫会生成硫酸氨 （粘性，易堵塞空气预热器，并有腐蚀危险）。
• 总之，SNCR喷氨法投资少，费用低，但适用范 围窄，要有良好的混合及反应空间、时间条件。 当要求较高的脱除率时，会造成氨泄漏过大。
氮氧化物的生成机理及防治措施
碳氢化合物燃烧时，分解成 CH、CH2和C2等基团，与 N2发生如下反应
火焰中存在大量O、OH基 团，与上述产物反应
燃料型NOx的形成
燃料中的N通常以原子状态与HC结合，C—N键的键能
较N ≡N 小，燃烧时容易分解，经氧化形成NOx
火焰中燃料氮转化为NO的比例取决于火焰区NO/O2的
比例
NO
燃料中20％～80％的氮转化为NOx O,H,OH
氮氧化物的性质及来源
NOx的性质（续）
NO2:强烈刺激性，来源于NO的氧化，酸沉降
NOx的来源
固氮菌、雷电等自然过程（5×108t/a） 人类活动（5×107t/a）
○ 燃料燃烧占 90％ ○ 95％以NO形式，其余主要为NO2
燃烧过程 NOx的形成 机理
形成机理
○ 燃料型NOx ● 燃料中的固定氮生成的NOx
两段燃烧技术
第一段：氧气不足，烟气温 度低，NOx生成量很小
第二段：二次空气，CO、 HC完全燃烧，烟气温度低
先进的低NOx燃烧技术
原理：低空气过剩系数运行技术＋分段 燃烧技术
炉膛内整体空气分级的低NOx直流燃烧器
○ 炉壁设置助燃空气（OFA，燃尽风）喷嘴 ○ 类似于两段燃烧技术
先进的低NOx燃烧技术
第九章 氮氧化物污染控制
教学内容 一． 氮氧化物的性质及来源
二． 燃烧过程中氮氧化物的 形成机理
三． 低氮氧化物燃烧技术
四． 烟气脱硝技术
重
点
教学目标
氮氧化物的形成机理，低氮氧 通过本节内容的学习，使学生
化物燃烧技术和烟气脱硝技术。 达到如下要求（1）了解氮氧 化物的性质和主要来源（2）
熟悉氮氧化物的形成机理（3）
氮氧化物的生成机理及防治措施
燃料型氮氧化物的生成机理
燃料中的氮元素：当燃料中含有氮元素 时，燃烧过程中燃料中的氮与氧气反应
生成氮氧化物。
中间产物生成：燃料燃烧过程中产生的 中间产物，如烃类、醛类、酮类等，与
空气中的氮气反应生成氮氧化物。
针对不同类型的氮氧化物生成机理，可 以采取相应的防治措施。例如，降低燃 烧温度、优化燃烧过程、减少燃料中的 氮元素含量等，都是有效的防治氮氧化
。
富氧燃烧技术：利用纯氧替代 空气作为燃烧氧化剂，降低氮
氧化物的排放。
催化燃烧技术：采用催化剂降 低燃烧反应活化能，实现低温 燃烧，减少氮氧化物的生成。
以上防治措施可根据实际情况 单独或组合使用，以实现氮氧
化物的高效减排。
03 氮氧化物防治政策的现状 与未来趋势
当前主要的政策与法规
环保税法
环保税法中明确规定了氮氧化物 的排放标准和相应的税收制度， 企业超标排放将需要缴纳额外的
物生成的方法。
02 氮氧化物的防治措施
燃烧优化防治措施
01
02
03
燃料选择
选用低氮或无烟燃料，降 低燃烧过程中氮氧化物的 产生。
燃烧参数调整
通过调整燃烧温度、氧气 浓度等参数，减少氮氧化 物的生成。
燃烧器设计
采用先进的燃烧器设计， 实现燃料充分燃烧，降低 氮氧化物的排放。
烟气脱硝防治措施
1 2
政策调整
随着技术进步，政策可能会调整排放标准，更加严格控制氮氧化物排放。同时 ，政策可能会加大对清洁能源的扶持力度，进一步推动能源结构调整。
企业和社会在防治氮氧化物中的责任与角色
企业责任
企业应严格遵守相关法规和政策，积极采用先进的防治技术，减少氮氧化物的排放。同时，企业也应积极参与公 共事务，推动行业间的合作与交流。
NOX形成机理-如何控制NOX浓度
NOX形成机理,如何控制NOX浓度1、NOx的危害：氮氧化物（NOx）是重要的空气污染物质，其产生的途径为燃烧火焰在高温下氮气与氧气的化合，以及燃料中的氮成分在燃烧时氧化而成。
氮氧化物的环境危害有二种，在的催化作用下，氮氧化物易与碳氢化物光化反应，造成光雾及臭氧之二次空气污染;此外氮氧化物也易与水气结合成为含有硝酸成分的酸雨。
2、NOx生成机理和特点2.1 NOx生成机理在NOx中，一氧化氮约占90％以上，二氧化氮占5％~10％，产生机理一般分为如下3种：（1）热力型NOx，燃烧时，空气中氮在高温下氧化产生，其中的生成过程是一个不分支连锁反应。
其生成机理可用捷里多维奇(ZELDOVICH)反应式表示，即O2+N→2O+N, O+N2→NO+N, N+O2→NO+O在高温下总生成式为N2+O2→2NO, NO+0.5O2→NO2随着反应温度T的升高，其反应速率按指数规律增加。
当T<1 500 ℃时,NO的生成量很少,而当T>1 500 ℃时,T每增加100 ℃,反应速率增大6~7倍。
（2）快速型NOx，快速型NOx是1971年FENIMORE通过实验发现的。
在碳氢化合物燃料燃烧在燃料过浓时，在反应区附近会快速生成NOx，由于燃料挥发物中碳氢化合物高温分解生成的CH自由基可以和空气中氮气反应生成HCN和N，再进一步与氧气作用以极快的速度生成NOx，其形成时间只需要60 ms，所生成的NOx与炉膛压力的0.5次方成正比,与温度的关系不大。
（3）燃料型NOx，指燃料中含氮化合物,在燃烧过程中进行热分解,继而进一步氧化而生成NOx。
由于燃料中氮的热分解温度低于煤粉燃烧温度，在600~800 ℃时就会生成燃料型NOx。
在生成燃料型NOx过程中，首先是含有氮的有机化合物热裂解产生N，CN，HCN等中间产物基团，然后再氧化成NOx。
由于煤的燃烧过程由挥发份燃烧和焦炭燃烧两个阶段组成，故燃料型NOx的形成也由气相氮的氧化和焦炭中剩余氮的氧化两部分组成。
燃气轮机NOx生成机理及降低措施
燃气轮机NOx生成机理及降低措施一燃烧过程中NOx生成机理1.热力型NOx生成机理（泽尔道维奇机理）热力型NOx是指空气中的N2在高温条件下氧化生成的氮氧化物，其主要成分是NO。
按照这一机理，空气中的N2在高温下氧化，是通过如下一组不分支的链式反应进行的，生成速率如下式所示：生成NO所需的活化能很大，通常氧原子与燃料中可燃成分之间的活化能较小，反应较快，因此，NO通常不在火焰面上生成，主要生成区域位于火焰下游高温区。
温度对热力型NOx的影响是非常明显的，当温度低于1800K时，热力型NOx生成量很少，当温度高于1800K时，反应逐渐明显，而且随着温度的升高，NOx生成量急剧升高。
从图中可以大致看出，温度在1800K左右时，温度每升高l00K，反应速度将增大6一7倍。
由于在实际燃烧过程中，燃烧室内温度分布通常是不均匀的，如果有局部的高温区域，则在这个区域会生成较多的NOx，它可能会对整个燃烧室内的NOx生成起到关键的作用。
因此，在实际的燃烧器设计过程中应尽量避免局部高温区的形成。
过量空气系数对热力型NOx的影响也是非常明显的，热力型NOx生成量与氧浓度的平方根成正比，即氧浓度增大，在较高的温度下会使氧分子分解的氧原子浓度增加，从而使热力型NOx的生成量增加。
但在实际燃烧过程中情况会更复杂一些，因为过量空气系数的增加一方面增加了氧浓度，另一方面也降低了火焰温度，从总体趋势上来看，随着过量空气系数的增加，NOx生成量先增加，到达一个极值后下降。
气体在高温区域的停留时间对热力型NOx生成也有影响，主要是因为Nox生成反应速度较慢，没有达到化学平衡所致。
在其它条件不变的情况下，气体在高温区停留时间越长，NOx生成量就越大，直到达到化学平衡浓度。
2.快速型NOx生成机理有关快速型NOx的生成机理到目前为止尚有争议，其基本现象是碳氢燃料在过量空气系数小于1的情况下，在火焰面内急剧生成大量的NOx，而CO, H2等非碳氢燃料在空气中燃烧却没有发生这种现象。
氮氧化物的产生机理及脱氮技术原理
一、氮氧化物的产生机理在氮氧化物中，NO占有90%以上，二氧化氮占5%-10%，产生机理一般分为如下三种：（a）热力型燃烧时，空气中氮在高温下氧化产生，其中的生成过程是一个不分支连锁反应。
其生成机理可用捷里多维奇(Zeldovich)反应式表示。
随着反应温度T的升高，其反应速率按指数规律。
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。
热力型氮氧化物生成机理(Zeldovich反应式)在高温下总生成式为（b）瞬时反应型(快速型)快速型NOx是1971年Fenimore通过实验发现的。
在碳氢化合物燃料燃烧在燃料过浓时，在反应区附近会快速生成NOx。
由于燃料挥发物中碳氢化合物高温分解生成的CH自由基可以和空气中氮气反应生成HCN和N，再进一步与氧气作用以极快的速度生成，其形成时间只需要60ms，所生成的与炉膛压力次方成正比，与温度的关系不大。
上述两种氮氧化物都不占NOx的主要部分，不是主要来源。
（c）燃料型NOx由燃料中氮化合物在燃烧中氧化而成。
由于燃料中氮的热分解温度低于煤粉燃烧温度，在600－800℃时就会生成燃料型，它在煤粉燃烧NOx产物中占60－80％。
在生成燃料型NOx过程中，首先是含有氮的有机化合物热裂解产生N，CN，HCN和等中间产物基团，然后再氧化成NOx。
由于煤的燃烧过程由挥发份燃烧和焦炭燃烧两个阶段组成，故燃料型的形成也由气相氮的氧化（挥发份）和焦炭中剩余氮的氧化（焦炭）两部分组成。
燃料中氮分解为挥发分N和焦炭N的示意图二、低NOx燃烧技术原理对于没有脱硝设备和脱硝燃烧器的燃煤锅炉来说，也就是采用低氮燃烧技术来减少NOx的生成机会。
1）在燃用挥发分较高的烟煤时，燃料型NOx含量较多，快速型NOx极少。
燃料型NOx是空气中的氧与煤中氮元素热解产物发生反应生成NOx，燃料中氮并非全部转变为NOx，它存在一个转换率，降低此转换率，控制NOx排放总量，可采取：（1）减少燃烧的过量空气系数；（2）控制燃料与空气的前期混合；（3）提高入炉的局部燃料浓度。
NOx影响因素分析及控制措施
152.99mg/m³升高至216.23mg/m³，将上述两指标上下限作为曲线终点得上线性关系图。发现在
NOx排放浓度控制在200mg/m³，煤质含硫量指标为1.482%。
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【NOx影响因素及控制措施】
四、NOx控制技术考察
技术交流 咨询电科院环保所所长关于我厂NOx超标问题，祁所回复近期将派技术人员现场诊断。
NOx测量值偏大。
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【NOx影响因素及控制措施】
二、NOx影响因素（二）煤质特性
+1.14
1#系统改造试验后数据
给料 机转 速平 均值
28.99
30.13
NOx排放 浓度为 124.63mg/m³
试验 后
现阶 段
1#系统近期运行数据数据 在给料机平均转速（给料量）基本相同 NOx排放 浓度为 212.50mg/m³
的情况下，在改造后一个阶段内燃用煤质含
硫量为1.853%的煤种时，NOx排放浓度平均 值为124.63mg/m³；在现阶段燃用煤质含硫 量为1.85%的煤种时，NOx排放浓度平均值为
212.50 mg/m³ 。
结论：煤质因素造成NOx排放浓度变化。
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Hale Waihona Puke 【NOx影响因素及控制措施】
二、NOx影响因素（二）煤质特性
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【NOx影响因素及控制措施】
三、NOx控制措施三（脱硫剂投加量）
脱硫剂的影响 为了提高脱硫效率，在循环流化床锅炉 运行的中需要投入更多的石灰石，以提
脱硫系统改造前后对比
高钙硫摩尔比，但研究表明，富余的CaO
是燃料氮转化为NO的强催化剂，因此脱 硫剂的投入最终将增加NOx的排放。
脱硫系统改造前后排放浓度平均值 计划采取的措施 改造后严格 执行新标准
NOX形成机理-如何控制NOX浓度教学提纲
N O X形成机理-如何控制N O X浓度NOX形成机理,如何控制NOX浓度1、NOx的危害：氮氧化物（NOx）是重要的空气污染物质，其产生的途径为燃烧火焰在高温下氮气与氧气的化合，以及燃料中的氮成分在燃烧时氧化而成。
氮氧化物的环境危害有二种，在阳光的催化作用下，氮氧化物易与碳氢化物光化反应，造成光雾及臭氧之二次空气污染;此外氮氧化物也易与水气结合成为含有硝酸成分的酸雨。
2、NOx生成机理和特点2.1 NOx生成机理在NOx中，一氧化氮约占90％以上，二氧化氮占5％~10％，产生机理一般分为如下3种：（1）热力型NOx，燃烧时，空气中氮在高温下氧化产生，其中的生成过程是一个不分支连锁反应。
其生成机理可用捷里多维奇(ZELDOVICH)反应式表示，即O2+N→2O+N, O+N2→NO+N, N+O2→NO+O在高温下总生成式为N2+O2→2NO, NO+0.5O2→NO2随着反应温度T的升高，其反应速率按指数规律增加。
当T<1 500 ℃时,NO的生成量很少,而当T>1 500 ℃时,T每增加100 ℃,反应速率增大6~7倍。
（2）快速型NOx，快速型NOx是1971年FENIMORE通过实验发现的。
在碳氢化合物燃料燃烧在燃料过浓时，在反应区附近会快速生成NOx，由于燃料挥发物中碳氢化合物高温分解生成的CH 自由基可以和空气中氮气反应生成HCN和N，再进一步与氧气作用以极快的速度生成NOx，其形成时间只需要60 ms，所生成的NOx与炉膛压力的0.5次方成正比,与温度的关系不大。
（3）燃料型NOx，指燃料中含氮化合物,在燃烧过程中进行热分解,继而进一步氧化而生成NOx。
由于燃料中氮的热分解温度低于煤粉燃烧温度，在600~800 ℃时就会生成燃料型NOx。
在生成燃料型NOx过程中，首先是含有氮的有机化合物热裂解产生N，CN，HCN等中间产物基团，然后再氧化成NOx。
由于煤的燃烧过程由挥发份燃烧和焦炭燃烧两个阶段组成，故燃料型NOx的形成也由气相氮的氧化和焦炭中剩余氮的氧化两部分组成。
氮氧化物的产生机理及脱氮技术原理
氮氧化物的产生机理及脱氮技术原理：一、氮氧化物的产生机理在氮氧化物中，NO占有90%以上，二氧化氮占5%-10%，产生机理一般分为如下三种：（a）热力型燃烧时，空气中氮在高温下氧化产生，其中的生成过程是一个不分支连锁反应。
其生成机理可用捷里多维奇(Zeldovich)反应式表示。
随着反应温度T的升高，其反应速率按指数规律。
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。
热力型氮氧化物生成机理(Zeldovich反应式)在高温下总生成式为（b）瞬时反应型(快速型)快速型NOx是1971年Fenimore通过实验发现的。
在碳氢化合物燃料燃烧在燃料过浓时，在反应区附近会快速生成NOx。
由于燃料挥发物中碳氢化合物高温分解生成的CH自由基可以和空气中氮气反应生成HCN和N，再进一步与氧气作用以极快的速度生成，其形成时间只需要60ms，所生成的与炉膛压力0.5次方成正比，与温度的关系不大。
上述两种氮氧化物都不占NOx的主要部分，不是主要来源。
（c）燃料型NOx由燃料中氮化合物在燃烧中氧化而成。
由于燃料中氮的热分解温度低于煤粉燃烧温度，在600－800℃时就会生成燃料型，它在煤粉燃烧NOx产物中占60－80％。
在生成燃料型NOx过程中，首先是含有氮的有机化合物热裂解产生N，CN，HCN和等中间产物基团，然后再氧化成NOx。
由于煤的燃烧过程由挥发份燃烧和焦炭燃烧两个阶段组成，故燃料型的形成也由气相氮的氧化（挥发份）和焦炭中剩余氮的氧化（焦炭）两部分组成。
燃料中氮分解为挥发分N和焦炭N的示意图二、低NOx燃烧技术原理对于没有脱硝设备和脱硝燃烧器的燃煤锅炉来说，也就是采用低氮燃烧技术来减少NOx的生成机会。
1）在燃用挥发分较高的烟煤时，燃料型NOx含量较多，快速型NOx极少。
燃料型NOx是空气中的氧与煤中氮元素热解产物发生反应生成NOx，燃料中氮并非全部转变为NOx，它存在一个转换率，降低此转换率，控制NOx排放总量，可采取：（1）减少燃烧的过量空气系数；（2）控制燃料与空气的前期混合；（3）提高入炉的局部燃料浓度。
烟气中NOX形成机理
氮氧化物的产生机理在氮氧化物中，NO占有90%以上，二氧化氮占5%-10%，产生机理一般分为如下三种：(a)热力型燃烧时，空气中氮在高温下氧化产生，其中的生成过程是一个不分支连锁反应。
其生成机理可用泽尔多维奇(Zeldovich)反应式表示。
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。
热力型氮氧化物生成机理(Zeldovich反应式)：O2+N-->2O+NO+N2-->NO+NN+O2-->NO+O在高温下总生成式为：N2+O2-->2NONO+(1/2)O2-->NO2(b)瞬时反应型(快速型)快速型NOx是1971年Fenimore通过实验发现的。
在碳氢化合物燃料燃烧在燃料过浓时，在反应区附近会快速生成NOx。
由于燃料挥发物中碳氢化合物高温分解生成的CH自由基可以和空气中氮气反应生成HCN和N，再进一步与氧气作用以极快的速度生成，其形成时间只需要60ms，所生成的与炉膛压力0.5次方成正比,与温度的关系不大。
上述两种氮氧化物都不占NOx的主要部分，不是主要来源。
(c)燃料型NOx由燃料中氮化合物在燃烧中氧化而成。
由于燃料中氮的热分解温度低于煤粉燃烧温度，在600～800℃时就会生成燃料型，它在煤粉燃烧NOx产物中占60～80％。
在生成燃料型NOx过程中，首先是含有氮的有机化合物热裂解产生N、CN、HCN等中间产物基团，然后再氧化成NOx。
由于煤的燃烧过程由挥发份燃烧和焦炭燃烧两个阶段组成，故燃料型的形成也由气相氮的氧化（挥发份）和焦炭中剩余氮的氧化（焦炭）两部分组成。
氮氧化物的产生机理及脱氮技术原理
氮氧化物的产生机理及脱氮技术原理：一、氮氧化物的产生机理在氮氧化物中，NO占有90%以上，二氧化氮占5%-10%，产生机理一般分为如下三种：（a）热力型燃烧时，空气中氮在高温下氧化产生，其中的生成过程是一个不分支连锁反应。
其生成机理可用捷里多维奇(Zeldovich)反应式表示。
随着反应温度T的升高，其反应速率按指数规律。
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。
热力型氮氧化物生成机理(Zeldovich反应式)在高温下总生成式为（b）瞬时反应型(快速型)快速型NOx是1971年Fenimore通过实验发现的。
在碳氢化合物燃料燃烧在燃料过浓时，在反应区附近会快速生成NOx。
由于燃料挥发物中碳氢化合物高温分解生成的CH自由基可以和空气中氮气反应生成HCN和N，再进一步与氧气作用以极快的速度生成，其形成时间只需要60ms，所生成的与炉膛压力0.5次方成正比，与温度的关系不大。
上述两种氮氧化物都不占NOx的主要部分，不是主要来源。
（c）燃料型NOx由燃料中氮化合物在燃烧中氧化而成。
由于燃料中氮的热分解温度低于煤粉燃烧温度，在600－800℃时就会生成燃料型，它在煤粉燃烧NOx产物中占60－80％。
在生成燃料型NOx过程中，首先是含有氮的有机化合物热裂解产生N，CN，HCN和等中间产物基团，然后再氧化成NOx。
由于煤的燃烧过程由挥发份燃烧和焦炭燃烧两个阶段组成，故燃料型的形成也由气相氮的氧化（挥发份）和焦炭中剩余氮的氧化（焦炭）两部分组成。
燃料中氮分解为挥发分N和焦炭N的示意图二、低NOx燃烧技术原理对于没有脱硝设备和脱硝燃烧器的燃煤锅炉来说，也就是采用低氮燃烧技术来减少NOx的生成机会。
1）在燃用挥发分较高的烟煤时，燃料型NOx含量较多，快速型NOx极少。
燃料型NOx是空气中的氧与煤中氮元素热解产物发生反应生成NOx，燃料中氮并非全部转变为NOx，它存在一个转换率，降低此转换率，控制NOx排放总量，可采取：（1）减少燃烧的过量空气系数；（2）控制燃料与空气的前期混合；（3）提高入炉的局部燃料浓度。
NOx的产生机理及排放控制技术
快速型NOx的产生主要与燃烧温度和氧气浓 度有关，高温和高氧浓度条件下更易生成。
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快速型NOx的生成量通常较低，但在某些特 定条件下，如富燃料燃烧时，其生成量可能
会增加。
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NOx的排放控制技 术
低氮燃烧技术：通过优化燃烧条件，降低燃烧过程中氮氧化物的生成。
燃料脱氮技术：对燃料进行预处理，降低燃料中的氮含量，从而减少氮氧化物的排 放。
制技术之一。
燃料添加剂： 通过在燃料中 添加特殊的添 加剂，降低烧技术： 通过降低燃烧过 程中的氧气含量， 减少NOx的生成。
燃料分级燃烧技 术：将燃料分成 多个阶段燃烧， 降低燃烧温度， 减少NOx的生成。
废气再循环技术： 将部分废气循环 回到燃烧室，降 低氧气浓度和燃 烧温度，减少 NOx的生成。
吸附法：利用吸附 剂吸附氮氧化物， 再进行脱附和回收 处理
液体吸收法：利用 吸收剂吸收氮氧化 物，再进行再生和 排放处理
NOx排放控制技术 的优缺点
优点：可以减少燃料的氮含 量，从而减少NOx的生成
缺点：技术难度较大，需要 精确控制燃料的成分和反应 条件
优点：燃烧中控制技术可以有效降低NOx的排放，减少对环境的污染。
烟气再循环技术： 将部分冷却的烟 气循环回燃烧区 域，降低燃烧温 度和氧气浓度， 从而减少NOx的
生成。
浓淡燃烧技术： 通过改变燃料和 空气的混合比， 使燃料在缺氧或 富氧条件下燃烧， 降低NOx的生成。
还原燃烧：通过降 低燃烧温度和减少 氧气浓度，减少氮 氧化物的生成
催化还原：利用催 化剂将氮氧化物还 原为氮气和水蒸气
NOx排放控制技术 的发展趋势
电子控制技术： 通过电子控制 系统精确控制 发动机的燃烧
NOx的生成机理
NOx的生成机理
在燃烧过程中, NOx生成的途径有3条:
1,是空气中氮在高温下氧化产生,称为热力型NOx；
2,是由于燃料挥发物中碳氢化合物高温分解生成的CH自由基和空气中氮气反应生成HCN和N，再进一步与氧气作用以极快的速度生成NOx，称为快速型NOx；
3,是燃料中含氮化合物在燃烧中氧化生成的NOx，称为燃料型NOx。
关于热力NOx的生成机理是高温下空气的N2氧化形成NO；，其主成速度与燃烧温度有很大关系，当燃烧温度低于1400℃时热力NOx生成速度较慢，当温度高于1400℃反应明显加快，根据阿累尼乌斯定律，反应速度按指数规律增加。
这说明，在实际炉内温度分别不均匀的情况下，局部高温的地方会生成很多的NOx；并会对整个炉内的NOx生成量起决定性影响。
热力NOx的生成量则与空气过剩系数有很大关系，氧浓度增加，NOx生成量也增加。
当出现15％的过量空气时，NOx生成量达到最大：当过量空气超过15％时。
由于NOx被稀释，燃烧温度下降，反而会导致NOx生成减少。
热力NOx 的生成还与烟气在高温区的停留时间有关，停留时间越长，NOx越多。
烧结烟气中氮氧化物产生机理
烧结烟气中氮氧化物产生机理烧结烟气中的氮氧化物（NOx）是指由燃烧过程中氮和氧气相互作用而生成的一类化合物，主要包括一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2）。
这些氮氧化物对环境和人体健康都具有一定的危害性，因此对其产生机理的研究具有重要意义。
氮氧化物的生成主要与燃料中的氮含量、燃烧温度和燃烧条件有关。
一般来说，当燃料中的氮含量较高时，烧结烟气中的氮氧化物排放也会相应增加。
而燃烧温度越高，氮氧化物的生成也越多。
在燃烧过程中，氮氧化物的生成主要分为两个阶段：燃烧前期和燃烧后期。
在燃烧前期，燃料中的氮原子主要以分子氮（N2）的形式存在。
当燃料被加热到一定温度时，燃料中的分子氮开始发生裂解，生成自由氮原子。
这些自由氮原子与氧气发生反应，形成一氧化氮（NO）。
在燃烧后期，一氧化氮进一步氧化为二氧化氮（NO2）。
这一过程主要是通过一氧化氮与氧气的再次反应来完成的。
二氧化氮是一种深蓝色的气体，具有强烈的刺激性气味。
除了直接生成外，氮氧化物的生成还与燃料中的氮氧化物前体物质有关。
一些燃料中含有氮的有机化合物，如氨基酸、蛋白质等，也会在燃烧过程中释放出氮氧化物。
为了减少烧结烟气中氮氧化物的排放，可以采取一系列措施。
首先，优化燃烧过程，控制燃烧温度，减少氮氧化物的生成。
其次，使用低氮燃料，减少燃料中的氮含量，从根本上降低氮氧化物的排放。
此外，还可以通过燃烧后处理技术，如选择性催化还原（SCR）和选择性非催化还原（SNCR）等方法，对烟气中的氮氧化物进行捕集和转化，从而降低排放浓度。
烧结烟气中氮氧化物的生成是一个复杂的过程，与燃料中的氮含量、燃烧温度和燃烧条件有关。
了解其产生机理对于减少氮氧化物的排放具有重要的指导意义。
通过优化燃烧过程、使用低氮燃料和燃烧后处理技术等措施，可以有效地降低烧结烟气中氮氧化物的排放。
这对于改善大气环境质量和保护人体健康具有重要意义。
NOX和CO的产生机理
1.1.3.1NOx 的生成机理内燃机燃烧过程中生成的氮氧化合物主要是NO ，另外还有少量NO 2，这些氮氧化合物统称为NO X 。
缸内燃烧生成NO 的机理通常认为有如下三种：高温NO 、激发NO 和燃料NO 。
（1）高温NO该机理认为NO 的来源主要是参与燃烧的空气中的N 2。
在高温下，氧气离解成O 需要的能量较小，故反应先从氧气离解开始。
混合气在化学计量比附近，导致NO 生成和消耗的反应式如下：O 2−−←−→−2O N 2+O −−←−→−1k NO+N O 2+N −−←−→−2k NO+O OH+N −−←−→−3k NO+H以上方程式中，1k 、2k 与温度有关，1k 受温度的影响较大，3k 为常数。
当温度越高，NO 生成量就越大。
同时NO 的生成量也取决于氧气的浓度。
由于NO 的生成比燃烧反应慢，只有很少部分NO 产生于火焰带，离开火焰的燃气是大部分NO 的生成场所。
根据高温NO 反应机理，NO 产生的要素主要是温度、氧含量和反应时间。
当氧含量充足时，温度越高、反应时间越长，NO 的生成量越大。
（2）激发NO该机理认为，N 2首先与碳氢化合物裂解生成的CH 和CH 2等反应，得到中间产物HCN 和NH,HCN 和NH 进一步反应生成CN 和N ，最后生成NO 。
反应方程式如下: 22CH CH H C n n ，−→−NH HCN N CH +−→−+22N HCN N CH +−→−+2NO N NH −→−−→−内燃机在混合气计量比小于1的过浓条件下容易激发生成NO ，但就整个燃烧过程中NO 的总生产量而言，激发NO 生成量只是很小一部分，其中详细的化学动力学过程尚不明了。
（3）燃料NO该机理认为燃料中的N 在燃烧过程中首先转变为HCN 和NH 3等中间产物，并逐步反应生成NO ，反应要求温度大于1600K 。
柴油机燃料含N 较少，通常燃料NO 排放量不显著。
1.1.3.2NOx 的危害柴油机排气中的NO X 的危害主要体现在NO 和NO 2的毒性上，NO 是一种无色无味的气体，本身毒性不大，但高浓度的NO 会使神经麻痹，造成中枢神经瘫痪及痉挛。
NOX和CO的产生机理
1.1.3.1NOx 的生成机理内燃机燃烧过程中生成的氮氧化合物主要是NO ，另外还有少量NO 2，这些氮氧化合物统称为NO X 。
缸内燃烧生成NO 的机理通常认为有如下三种：高温NO 、激发NO 和燃料NO 。
（1）高温NO该机理认为NO 的来源主要是参与燃烧的空气中的N 2。
在高温下，氧气离解成O 需要的能量较小，故反应先从氧气离解开始。
混合气在化学计量比附近，导致NO 生成和消耗的反应式如下：O 2−−←−→−2O N 2+O −−←−→−1k NO+N O 2+N −−←−→−2k NO+O OH+N −−←−→−3k NO+H以上方程式中，1k 、2k 与温度有关，1k 受温度的影响较大，3k 为常数。
当温度越高，NO 生成量就越大。
同时NO 的生成量也取决于氧气的浓度。
由于NO 的生成比燃烧反应慢，只有很少部分NO 产生于火焰带，离开火焰的燃气是大部分NO 的生成场所。
根据高温NO 反应机理，NO 产生的要素主要是温度、氧含量和反应时间。
当氧含量充足时，温度越高、反应时间越长，NO 的生成量越大。
（2）激发NO该机理认为，N 2首先与碳氢化合物裂解生成的CH 和CH 2等反应，得到中间产物HCN 和NH,HCN 和NH 进一步反应生成CN 和N ，最后生成NO 。
反应方程式如下: 22CH CH H C n n ，−→−NH HCN N CH +−→−+22N HCN N CH +−→−+2NO N NH −→−−→−内燃机在混合气计量比小于1的过浓条件下容易激发生成NO ，但就整个燃烧过程中NO 的总生产量而言，激发NO 生成量只是很小一部分，其中详细的化学动力学过程尚不明了。
（3）燃料NO该机理认为燃料中的N 在燃烧过程中首先转变为HCN 和NH 3等中间产物，并逐步反应生成NO ，反应要求温度大于1600K 。
柴油机燃料含N 较少，通常燃料NO 排放量不显著。
1.1.3.2NOx 的危害柴油机排气中的NO X 的危害主要体现在NO 和NO 2的毒性上，NO 是一种无色无味的气体，本身毒性不大，但高浓度的NO 会使神经麻痹，造成中枢神经瘫痪及痉挛。
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我们通常所说的氮氧化物（NOx）主要包括NO、NO2、N2O、N2O4和N2O5等几种化合物，导致大气污染的主要是NO和NO2，此外N2O5也是大气的污染物之一。
氮氧化物主要形成于人类活动、燃料燃烧和工业生产等，其中主要来源于燃料燃烧。
NOx的形成机理主要有以下三种：
（1）瞬时机理
这是在较低温度下常见的重要机理，改机理认为NOx是N2、O2和碳氢化合物的自由基之间发生快速反应生成的，方程式如下：
CH4+N2+O2→NO，NO2，CO2+H2O
（2）热机原理
改机理认为NOx是空气中的氮气和氧气在高温下反应生成的，并且氮氧化物的产量和生成速度都随着温度的升高而增长。
方程式如下：N2+O2→NO，NO2
当温度鳌鱼1373K时，是生成NOx的主要温度范围，温度低于1273K 时，NOx生成的量。
因此温度对NOx 的形成有重要的作用。
根据这一机理只要家底燃烧区的温度，避免产生局部高温区，就可以减少NOx的形成。
（3）燃料型
该机理认为，NOx是由燃料中的含氮有机物直接氧化生成的。
方程式如下：
R3N+O2→NO，NO2CO2+H2O
相比含有三个键的N2，含氮有机物中氮更容易和O2和其他中间产物发生反应而生成NOx，因此该机理是在较低温度下NOx生成的重要机理。
根据含氮有机物的实际燃烧情况，发现在低于1500K，该机理型NO 与两种机理相比可以忽略不计，但在高于1500K的高温情况下生成量却很高。