研究发现，在炉膛850~1100℃这一狭窄的温度范围内、在无催化剂作用下，NH3或尿素等氨基还原剂可选择性地还原烟气中的NOx，基本上不与烟气中的O2作用，据此发展了SNCR法。主要的还原机理见下面化学反应方程(1)所示，如果温度过高，NH3会被氧化成NO，见化学反应方程(2)。
(1)4NH3+4NO+O2 --4N2+6H2O
(2)4NH3+5O2 --4NO+6H2O
不同还原剂有不同的反应温度范围，此温度范围称为温度窗口。NH3的反应最佳温度窗口为850～1100℃。当反应温度过高时，由于氨的分解会使NOx还原率降低，另一方面，反应温度过低时，氨的逃逸会增加，也会使NOx还原率降低。
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