對于天然氣鍋爐來說，Nox的產生主要來自空氣中的氮氣和過量氧氣產生的熱力型Nox，熱力型NOx的產生和燃燒的溫度呈指數型關系，通常在燃燒溫度高于1000攝氏度的時候開始產生，而在1400度以上NOx的生成速度會急劇增加。
基于NOx的生長機制，低氮燃燒器的控制NOx的技術也主要著眼于兩個方向：
降低火焰溫度；
降低氧含量；
低氮燃燒器和超低氮燃燒器類型
傳統的天然氣鍋爐燃燒器通常的NOx排放在120~150毫克左右。低氮燃燒器通常是指NOx排放在30~80毫克的燃燒器。NOx排放在30毫克以下的通常稱為超低氮燃燒器。
傳統的燃燒器的高NOx排放主要源于下述幾個原因：
為了保證燃燒充分，采用了較大的過量空氣；
燃燒溫度通常在1800度左右；
低氮燃燒器通常基于下列技術：
電子比例調節和氧含量控制技術；來精確控制氧含量；
FGR煙氣再循環技術，來降低火焰溫度和氧含量；
全預混的表面燃燒技術來降低火焰溫度和實現充分燃燒；
上述技術中1通常是低氮燃燒器的必須配置；基于上述技術，市場的低氮燃燒器主要分為以下類型：
FGR低氮燃燒器；
表面燃燒超低氮燃燒器；
表面燃燒+FGR超低氮燃燒器；
其中FGR低氮燃燒器通常能夠將NOx在全火范圍內控制到65毫克，極限大約在40毫克左右，進一步降低NOx排放可能導致燃燒不穩定，或者犧牲可調比等弊端；
表面燃燒超低氮燃燒器通常能夠將NOx在全火范圍內控制到30毫克以內，其優點是安裝簡單，不需要FGR煙氣再循環管道；其主要缺點是需要過濾空氣，加大了維護工作量；同時氧含量在7%左右，降低了部分燃燒效率。
表面燃燒+FGR超低氮燃燒器結合了表面燃燒的NOx控制優點和FGR降氧含量優點，可以實現在全火范圍控制NOx到20毫克水平，同時控制氧含量在3%以內，最大化燃燒效率。其主要短處是設備成本提高。
低氮燃燒器選擇考慮的主要參數
NOx 排放
必須滿足國家和地方的環保排放要求，在滿足要求的前提下，從企業的社會責任角度出發，盡量應該選擇NOx排放更低的設備；
尾氧含量
為了達到充分燃燒的極限過剩空氣系數為大約1.1, 對應的理論尾氧含量為大約2%. 更高的尾氧含量通常意味著燃燒器效率的降低。理想的燃燒器最好尾氧含量可以控制在3%以內；市場上表面燃燒的燃燒器的尾氧含量通常在7%左右，相對于3%的尾氧含量，意味著產生相同的熱量，需要多耗費大約6~8%的天然氣。對于常年運轉或者設備長期在較高負荷運轉，天然氣消耗量比較大的業主，選擇一款尾氧含量低的燃燒器對于降低運行成本至關重要。
可調比
采用了電子比例調節的低氮燃燒器通常應該具備至少５：１以上的高可調比。更低的可調比意味著實際運行過程中更多的ON/Off啟停，同時也意味著更多的天然氣消耗。除非是負荷常年在一個比較小的穩定區間的鍋爐，選擇一個高可調比的燃燒器對于降低天然氣的消耗，降低運行成本，延長設備的使用壽命非常重要。
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