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氮氧化物為燃料完全燃燒時的產物，燃料高溫燃燒時會產生大量的氮氧化物。
吸煙產生的煙氣也含有氮氧化物，室外氮氧化物進入室內。
在氮氧化物中， NO 占有 90% 以上，二氧化氮占5%-10%，產生機理一般分為如下三種：
1、熱力型
燃燒時，空氣中氮在高溫下氧化產生，其中的生成過程是一個不分支連鎖反應。其生成機理可用捷里多維奇 (Zeldovich) 反應式表示。
隨著反應溫度 T 的升高，其反應速率按指數規律增加。當 T < 1500 ℃ 時 ,NO 的生成量很少, 而當 T > 1500 ℃ 時 ,T 每增加 100 ℃ , 反應速率增大 6-7 倍。
熱力型氮氧化物生成機理： O2 + N -> 2O + N
O + N2 -> NO + N
N + O2 -> NO + O
在高溫下總生成 ： N2 + O2 -> 2NO
2NO + O2 -> NO2
2、瞬時反應型 ( 快速型 )
型 NOx 是 1971 年 Fenimore 通過實驗發現的。在碳氫化合物燃料燃燒在燃料過濃時，在反應區附近會快速生成 NOx 。
由于燃料揮發物中碳氫化合物高溫分解生成的 CH 自由基可以和空氣中氮氣反應生成 HCN 和 N ，再進一步與氧氣作用以極快的速度生成，其形成時間只需要 60ms ，所生成的與爐膛壓力 0.5 次方成正比 , 與溫度的關系不大。
上述兩種氮氧化物都不占 NOx 的主要部分，不是主要來源。
分支連鎖反應。其生成機理可用捷里多維奇 (Zeldovich) 反應式表示速率增大 6-7 倍。
3、燃料型 NOx
由燃料中氮化合物在燃燒中氧化而成。由于燃料中氮的熱分解溫度低于煤粉燃燒溫度，在600 － 800 ℃ 時就會生成燃料型，它在煤粉燃燒 NOx 產物中占 60 － 80 ％。
在生成燃料型 NOx 過程中，首先是含有氮的有機化合物熱裂解產生 N、CN、HCN 和等中間產物基團，然后再氧化成 NOx 。由于煤的燃燒過程由揮發份燃燒和焦炭燃燒兩個階段組成，故燃料型的形成也由氣相氮的氧化（揮發份）和焦炭中剩余氮的氧化（焦炭）兩部分高溫燃燒時，尤其當燃燒溫度高于800℃時，會產生大量的氮氧化物（NOX）。而電廠鍋爐的燃燒溫度非常高，因此產生的氮氧化物。