2024年5月8日发(作者：秦正平)
燃烧型氮氧化物生成、控制途径及技术浅谈
【摘 要】燃料燃烧的过程会生成NO和NO2两种氮的氧化物称为氮氧化物，氮氧
化物是造成大气污染的主要污染源之一，NOx产生机理有热力型、快速型及燃料型三种方
式，热力型和快速型在两种氮氧化物所占比重较小，燃烧型氮氧化物才是产生氮氧化物的
主要来源，通过分析燃料型产生机理，来降低和控制NOx产生，通过低氮燃烧技术组合研
发各种不同的低氮燃烧方式已达到控制降低氮氧化物的排放。
【关键词】氮氧化物;低NOx燃烧技术;机理
氮氧化物是造成大气污染的主要污染源之一。通常所说的氮氧化物NOx有多种不同形
式：N2O、NO、NO2、N2O3、N2O4和 N2O5，其中NO和NO2是主要的大气污染
物。我国氮氧化物的排放量中70％来自于煤炭的直接燃烧。
研究表明，氮氧化物的生成途径[2]有三种：（1）热力型NOx，指空气中的氮气在高
温下氧化而生成NOx；（2）快速型NOx，指燃烧时空气中的氮和燃料中的碳氢离子团如
CH等反应生成NOx；（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；在这三种形式中，快速型NOx所占比例不到5％；在温度
低于1300℃时，几乎没有热力型NOx。对常规燃煤锅炉而言，NOx主要通过燃料型生成
途径而产生。控制NOx排放的技术指标可分为一次措施和二次措施两类，一次措施是通过
各种技术手段降低燃烧过程中的NOx生成量；二次措施是将已经生成的NOx通过技术手
段从烟气中脱除。
１．热力型
热力NOx的生成和温度关系很大，在温度足够高时，热力型NOx的生成量可占到
NOx总量的30% ，随着反应温度T的升高，其反应速率按指数规律增加。当T1300℃时
T每增加100℃，反应速率增大6～7倍。
热力型NOx的生成是一种缓慢的反应过程，是由燃烧空气中的N2与反应物如O和
OH以及分子O2反应而成的。所以，降低热力型NOx的生成主要措施如下：
①降低燃烧温度，避免局部高温。
②降低氧气浓度。
③缩短在高温区内的停留时间。
2.快速型
快速型NOx是在碳氢化合物燃料在燃料过浓时燃烧，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。快速NOx在燃烧过程中的生成量很小，影响快速NOx生成的主要因素有空气过
量条件和燃烧温度。
3.燃料型
燃料型NOx是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NOx，它在煤粉燃烧NOx产物中占60～
80%。由于煤的燃烧过程由挥发分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（挥发分）和焦炭中剩余氮的氧化（焦炭）两部分组成，其中挥发分NOx
2024年5月8日发(作者：秦正平)
燃烧型氮氧化物生成、控制途径及技术浅谈
【摘 要】燃料燃烧的过程会生成NO和NO2两种氮的氧化物称为氮氧化物，氮氧
化物是造成大气污染的主要污染源之一，NOx产生机理有热力型、快速型及燃料型三种方
式，热力型和快速型在两种氮氧化物所占比重较小，燃烧型氮氧化物才是产生氮氧化物的
主要来源，通过分析燃料型产生机理，来降低和控制NOx产生，通过低氮燃烧技术组合研
发各种不同的低氮燃烧方式已达到控制降低氮氧化物的排放。
【关键词】氮氧化物;低NOx燃烧技术;机理
氮氧化物是造成大气污染的主要污染源之一。通常所说的氮氧化物NOx有多种不同形
式：N2O、NO、NO2、N2O3、N2O4和 N2O5，其中NO和NO2是主要的大气污染
物。我国氮氧化物的排放量中70％来自于煤炭的直接燃烧。
研究表明，氮氧化物的生成途径[2]有三种：（1）热力型NOx，指空气中的氮气在高
温下氧化而生成NOx；（2）快速型NOx，指燃烧时空气中的氮和燃料中的碳氢离子团如
CH等反应生成NOx；（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；在这三种形式中，快速型NOx所占比例不到5％；在温度
低于1300℃时，几乎没有热力型NOx。对常规燃煤锅炉而言，NOx主要通过燃料型生成
途径而产生。控制NOx排放的技术指标可分为一次措施和二次措施两类，一次措施是通过
各种技术手段降低燃烧过程中的NOx生成量；二次措施是将已经生成的NOx通过技术手
段从烟气中脱除。
１．热力型
热力NOx的生成和温度关系很大，在温度足够高时，热力型NOx的生成量可占到
NOx总量的30% ，随着反应温度T的升高，其反应速率按指数规律增加。当T1300℃时
T每增加100℃，反应速率增大6～7倍。
热力型NOx的生成是一种缓慢的反应过程，是由燃烧空气中的N2与反应物如O和
OH以及分子O2反应而成的。所以，降低热力型NOx的生成主要措施如下：
①降低燃烧温度，避免局部高温。
②降低氧气浓度。
③缩短在高温区内的停留时间。
2.快速型
快速型NOx是在碳氢化合物燃料在燃料过浓时燃烧，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。快速NOx在燃烧过程中的生成量很小，影响快速NOx生成的主要因素有空气过
量条件和燃烧温度。
3.燃料型
燃料型NOx是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NOx，它在煤粉燃烧NOx产物中占60～
80%。由于煤的燃烧过程由挥发分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（挥发分）和焦炭中剩余氮的氧化（焦炭）两部分组成，其中挥发分NOx