燃料和空气混合物进入炉膛后，因为受到周围高温烟气的对流和辐射加热，混合物气流温度很快上升。当到达着火温度时，燃料开端燃烧，这时温度急剧上升到近于绝热温度水平。同时，因为烟气与周围介质间的对流和辐射换热，温度逐步降低，直到与周围介质温度相同，也即烟气边冷却边流过整个炉膛。
燃气燃烧器中含氮量较低，因而，燃料型NOx不是其主要的控制类型。热力型NOx是指燃烧用空气中的N2在高温下氧化生成NOx。关于热力型NOx的生成机理一般采用捷里道维奇机理：当温度低于1500℃时，热力NOx的生成量很少;高于1500℃时，温度每升高100℃，反应速度将增大6~7倍。在实践燃烧过程中，因为燃烧室内的温度散布是不均匀的，如果有部分高温区，则在这些区域会生成较多的NOx，它可能会对整个燃烧室内的NOx生成起关键性的作用。
快速型NOx在碳氢燃料燃烧且富燃料的情况下，反应区会快速生成NOx。在实践的燃烧过程中各种因素是独自改变的，许多参数均处于不断的改变中，即使是很简单的气体燃料的燃烧，也要阅历燃料和空气相混合，燃烧发生烟气，直到离开炉膛。炉膛的温度、燃料和空气的混合程度、烟气在炉内停留时间等这些对NOx排放有较大影响的参数均处于不断的改变之中。
由此可见，炉内的火焰温度散布实践上是不均匀的。通常，离燃烧器出口必定距离处的温度很高，在其前后的温度都较低，即存在部分高温区。因为该区的温度要比炉内平均温度水平高得多，因而它对NOx生成量有很大的影响：温度越高，NOx生成量越多。因而，在炉膛中，为了抑制NOx的生成，除了降低炉内平均温度外，还必须设法使炉内温度散布均匀，避免部分高温。
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