当煤中挥发分含量增加，热解温度和加热速度提高时，氮的释放量增加，即挥发分氮增加，焦炭氮减少，这与过量空气系数无关。
挥发分氮不能全部转化为NOx，煤粉炉中挥发分NOx占燃料NOx总量的60％-80％。具体取决于三个因素：着火区挥发分析出量、着火区的氧含量和着火区的停留时间。热解温度高，挥发分析出量大，挥发分NOx大；着火区的氧含量高，挥发分NOx份额高；富氧气氛，停留时间长挥发分NOx份额高，而还原气氛停留时间长挥发分NOx份额低。
3.3.2焦炭氮的氧化转化途径
焦炭氮的释放有直接氧化和间接氧化两种机理。焦炭氮转化成NOx主要取决于两个因素：一个是焦炭中氮向NOx的转化，第二个是焦炭表面和CO对已生成的NOx还原。
炭中氮向NOx的转化随着氮含量、氧含量和温度的增加而增加。还原性气氛有助于促进第二个过程进行。
4.工业锅炉脱硝技术现状
4.1燃煤工业锅炉氮氧化物治理技术
美国、欧盟、日本等发达国家或地区氮氧化物控制工作起步较早，各种氮氧化物控制政策也较为成熟。国外在锅炉中主要采用烟气再循环、两级燃烧、与低NOx燃烧器组合等方式，一般可使NOx减少30~70%。国外各种措施技术经济分析结果表明，采用改进燃烧器技术来降低NOx的方法最经济，其中以低NOx燃烧和浓淡偏差燃烧技术最为经济，影响热效率最小。
常用的尾端治理技术主要有选择性催化还原技术（SCR）、选择性非催化还原技术（SNCR）、选择性非催化还原与选择性催化还原联合技术（SNCR-SCR）及其他烟气脱硝技术。SCR技术脱硝效率可达80-90%，但一次投资费用和运行成本高，而且催化剂的技
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术壁垒没有完全打破。SNCR技术不需要催化剂，还原剂为NH3，脱硝反应的窗口温度在800-1100℃，由于炉内的温度分布受负荷、煤种等多种因素影响，窗口温度随着负荷和煤种变动，因此喷氨位置也要随窗口温度分布变化而变化，增加了操作的技术难度[18]。目前国内电力行业所采用的工艺技术主要是选择性催化还原法（SCR）（约占96％）和非选择性还原催化法（SNCR）（只占4％）。
4.2燃煤工业锅炉氮氧化物控制难点
4.2.1氮氧化物控制技术储备不足
我国对氮氧化物的控制尚处于试点和起步阶段，控制技术目前还不成熟，主要采用低氮燃烧方式降低氮氧化物排放，氮氧化物控制效率约为30%~50%。目前也有采用尾端治理的方式，但运行效果和经济效益都不是很理想。目前，部分研究机构正在开展燃煤工业锅炉氮氧化物等多种污染物协同控制技术研究。
4.2.2氮氧化物控制成本大
目前，锅炉NOx的控制存在一些困难。比如，工业锅炉炉膛较小，低氮燃烧改造困难，减排NOx的成本过高。有关专家称，现行的脱硫成本在800元/t左右，而脱硝需要近2000元/t。实际上，火电厂污染治理增加的达标成本通过电价优惠政策给予一定的补偿，在“十一五”期间，发电企业的脱硫补偿电价是1.5分；目前正在研究制定脱除氮氧化物的优惠政策。
工业锅炉自身特点，某些火电厂烟气脱硝技术和设备尚不能直接应用于工业燃煤锅炉，目前没有可用于工业锅炉脱硝的成熟技术；工业锅炉低氮燃烧改造和加装脱硝装置，势必将增加环保成本，部分企业在经济上难以承受。
我国工业锅炉的特点是量大面广低参数低容量，在用锅炉房没有预留改造空间。尤其是生活用工业锅炉，氮氧化物治理的历程将较长用的中小型燃煤锅炉低氮燃烧改造技术难度大，部分锅炉设备老化，再用锅炉房没有预留改造空间。尤其是生活用工业锅炉，氮氧化物治理的历程将较长。
4.3美国燃煤工业锅炉氮氧化物控制技术
表14和表15分别列出了美国自20世纪九十年代以来在燃煤工业锅炉上应用的燃
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烧优化技术和烟气后处理技术。应该说，美国在20世纪90年代对于燃煤工业锅炉的NOx控制制技术上要推荐采用的是燃烧优化技术.随着环保标准的提高，燃烧优化技术已不能满足排放要求。但美国锅炉的使用者认为，最终的目标不是得到最低的NOx排放，二是以以最低成本符合排放要求:因此，近10年来SNCR技术在美国得到迅速的推广应用.
表14美国燃煤工业锅炉应用的然手优化技术
燃煤工业锅炉炉型 控制技术 SCA二次风 LNB低NOx燃烧 煤粉炉 NGR三段燃烧系统 LNB+SCA SCA FGR+SCA 层燃炉 再燃 流化床
表15美国燃煤工业锅炉应用的烟气后处理技术
燃煤工业锅炉炉型 控制技术 SNCR-尿素 煤粉炉 SNCR-氨 SNCR-尿素 层燃炉 SNCR-氨 流化床
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脱硝率（%） 15-39 49-67 30 42-66 10-35 10-60 20-25 新设计中包含 SCA 脱硝率（%） 30-83 50-66 40-74 76-80 57-88 SNCR-尿素
2.4适合我国的燃煤工业锅炉的NOx控制技术
目前国外应用的燃煤锅炉脱硝技术各有有特点，很难说哪一种技术可以应用于任何锅炉，因此应该根据锅炉的具体睛况，不同地区的排放限制要求以及投资、占地面积等方面综合考虑。
燃烧优化脱除NOx技术，成本较低，改造方便，虽然其NOx除效率一般不超过40%，但燃煤工业锅炉的NOx的排放量相对电站锅炉本来就少，对NOx的脱除效率要求不是很高，因此此通过改善配风、烟气再循环等方式优化燃烧过程降低NOx是理想的方式，但若要高效率的脱除NOx，还需应用烟气脱除NOx技术。
再燃技术是通过改变炉内燃烧的方式，进一步降低燃烧生成的NOx。在电站锅炉的应用经验表明，燃烧方式的改变会引起沪膛热负菏分布的变化，从而影响过热器、再热器以及尾部受热而的热负负荷，同时受再燃燃料燃烧特牲的限制，不完全燃烧损失增大。再燃成本不高，以炉膛烟道为反应器，相对于SCR改造较为容易，不完全燃烧损失对燃煤工业锅炉影响不大，但是燃煤工业锅炉尤其是链条锅炉的燃烧方式与电站锅炉差别较大，此外由于燃煤工业锅炉的炉膛尺寸较小，常规再燃技术并不适用、因此要开发合适的的再燃方式，但技术开发难度较大。
SCR技术使用催化剂，NOx脱除效率最高〔超过90%)，是当前烟气脱硝控制技术中应用最广泛的技术，但SCR技术需要使用昂贵的催化剂和建设单独的SCR反应器，其投资成本在各种NOx控制技术中也最高.因此昂贵的成本以及占地较大的反应器限制了SCR技木在燃煤工业锅炉上的应用。
SNCR技术在锅炉炉膛适当的位置喷人含氮的还原剂.高温分解出NH3.将烟气中NOx的选择性地还原为N2和水，投资成本较低。其NOx脱除效率中等，不需要催化剂，改造方便.但是由于对温度和流动的要求比较苛刻，在电站锅炉的实际应用中NOx的脱除效率偏低（30-50%），存在较多的氨泄漏(10-20ppm)，因此此也限制了其在电站锅炉的推广.燃煤工业锅炉的尺寸比较小，混合相对比较容易、工业锅炉的炉膛温度恰好处丁SNCR的反应窗口内，SNCR技术由于成本较低，改造简便，囚而在燃煤工业锅炉脱除改造上具有独特优势。
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