用改變燃燒條件的方法來降低NOx的排放，統稱為低NOx燃燒技術。在各種降低NOx排放的技術中，低NOx燃燒技術采用最廣、相對簡單、經濟并且有效。

　　目前主要有以下幾種：

　　1 低過量空氣燃燒

　　使燃燒過程盡可能在接近理論空氣量的條件下進行，隨著煙氣中過量氧的減少，可以抑制NOx的生成。這是一種最簡單的降低NOx排放的方法。一般可降低NOx排放15－20%。但如爐內氧濃度過低（3%以下），會造成濃度急劇增加，增加化學不完全燃燒熱損失，引起飛灰含碳量增加，燃燒效率下降。因此在鍋爐設計和運行時，應選取最合理的過量空氣系數。

　　2 空氣分級燃燒

　　基本原理是將燃料的燃燒過程分階段完成。在第一階段，將從主燃燒器供入爐膛的空氣量減少到總燃燒空氣量的70－75%（相當于理論空氣量的80%），使燃料先在缺氧的富燃料燃燒條件下燃燒。此時第一級燃燒區內過量空氣系數α＜1，因而降低了燃燒區內的燃燒速度和溫度水平。因此，不但延遲了燃燒過程，而且在還原性氣氛中降低了生成NOx的反應率，抑制了NOx在這一燃燒中的生成量。為了完成全部燃燒過程，完全燃燒所需的其余空氣則通過布置在主燃燒器上方的專門空氣噴口OFA（over fire air）――稱為"火上風"噴口送入爐膛，與第一級燃燒區在"貧氧燃燒"條件下所產生的煙氣混合，在α＞1的條件下完成全部燃燒過程。由于整個燃燒過程所需空氣是分兩級供入爐內，故稱為空氣分級燃燒法。

　　這一方法彌補了簡單的低過量空氣燃燒的缺點。在第一級燃燒區內的過量空氣系數越小，抑制NOx的生成效果越好，但不完全燃燒產物越多，導致燃燒效率降低、引起結渣和腐蝕的可能性越大。因此為保證既能減少NOx的排放，又保證鍋爐燃燒的經濟性和可靠性，必須正確組織空氣分級燃燒過程。

　　若用空氣分級燃燒方法改造現有煤粉爐，應對前墻或前后墻布置燃燒器的原有爐膛進行改裝，將頂層燃燒器改作"火上風"噴口，將原來由頂層燃燒器送入爐膛的煤粉中形成富燃料燃燒，從而NOx生成。可降低15－30%。新設計的鍋爐可在燃燒器上方設"火上風"噴口。

　　3 燃料分級燃燒

　　在燃燒中已生成的NO遇到烴根CHi和未完全燃燒產物CO、H2、C和CnHm時，會發生NO的還原反應，反應式為：

　　4NO+CH4 =2N2+CO2+2H2O
　　2NO+2CnHm+(2n+m/2-1)O2 =N2+2nCO2+mH2O
　　2NO+2CO =N2+2CO2
　　2NO+2C =N2+2CO
　　2NO+2H2 = N2+2H2O

　　利用這一原理，將80-85%的燃料送入第一級燃燒區，在α>1條件下，燃燒并生成NOx。送入一級燃燒區的燃料稱為一次燃料，其余15-20%的燃料則在主燃燒器的上部送入二級燃燒區，在α<1的條件下形成很強的還原性氣氛，使得在一級燃燒區中生成的NOx在二級燃燒區內被還原成氮分子，二級燃燒區又稱再燃區，送入二級燃燒區的燃料又稱為二次燃料，或稱再燃燃料。在再燃區中不僅使得已生成的NOx得到還原，還抑制了新的NOx的生成，可使NOx的排放濃度進一步降低。

　　一般，采用燃料分級可使Nox的排放濃度降低50%以上。在再燃區的上面還需布置"火上風"噴口，形成第三級燃燒區（燃盡區），以保證再燃區中生成的未完全燃燒產物的燃盡。這種再燃燒法又稱為燃料分級燃燒。

　　燃料分級燃燒時所使用的二次燃料可以是和一次燃料相同的燃料，例如煤粉爐可以利用煤粉作為二次燃料。但目前煤粉爐更多采用碳氫類氣體或液體燃料作為二次燃料，這是因為和空氣分級燃燒相比，燃料分級燃燒在爐膛內需要有三級燃燒區，這合行燃料和煙氣在再燃區內的儀時間相對較短，所以二次燃料宜于選用煤粉作為二次燃料，也要采用高揮發分易燃的煤種，而且要磨得更細。

　　在采用燃料分級燃燒時，為了有效地降低NOx排放，再燃區是關鍵。因此需要研究在再燃區中影響Nox濃度值的因素。