將前述的空氣分級及燃料分級的原理應用于燃燒器的設計，盡量降低著火區的氧濃度和溫度，從而達到控制NOx生成量的目的， 這類特殊設計的燃燒器就是低氮燃燒器，正常條件下可以降低氮排放濃度的30%～50%。
低氮燃燒技術是應用最廣，相對簡單、經濟的方法。在燃煤過程中排放的眾多污染物中，NOx 是唯一可以通過改進燃燒方式來降低其排放量的氣體污染物。但在實施低氮燃燒技術時，會不同程度地遇到下列問題。
（1）隨著二段空氣量增大，會使不完全燃燒損失也相應增大，實際中二段空氣量約為空氣總量的15％～20％。
（2）較低溫度、較低氧量的燃燒環境會降低鍋爐的燃燒效率，在不提高燃料（例如煤粉）細度的情況下，飛灰可燃物含量會增加；由于在燃燒器區域缺氧燃燒，爐膛壁面附近的CO 含量增加，可能會引起水冷壁管的金屬腐蝕。
（3）為了降低燃燒溫度，延遲燃燒過程，在某些情況下會降低著火穩定性和導致鍋爐低負荷燃燒穩定性下降。
（4）大部分燃燒調整措施的應用均可能使沿爐膛高度的溫度分布趨于平坦， 使爐膛吸熱量發生不同程度的偏移，最終導致爐膛出口煙溫偏高。
低氮燃燒技術是應用最廣，相對簡單、經濟的方法。在燃煤過程中排放的眾多污染物中，NOx 是唯一可以通過改進燃燒方式來降低其排放量的氣體污染物。但在實施低氮燃燒技術時，會不同程度地遇到下列問題。
（1）隨著二段空氣量增大，會使不完全燃燒損失也相應增大，實際中二段空氣量約為空氣總量的15％～20％。
（2）較低溫度、較低氧量的燃燒環境會降低鍋爐的燃燒效率，在不提高燃料（例如煤粉）細度的情況下，飛灰可燃物含量會增加；由于在燃燒器區域缺氧燃燒，爐膛壁面附近的CO 含量增加，可能會引起水冷壁管的金屬腐蝕。
（3）為了降低燃燒溫度，延遲燃燒過程，在某些情況下會降低著火穩定性和導致鍋爐低負荷燃燒穩定性下降。
（4）大部分燃燒調整措施的應用均可能使沿爐膛高度的溫度分布趨于平坦， 使爐膛吸熱量發生不同程度的偏移，最終導致爐膛出口煙溫偏高。
