传统的燃气锅炉大多是采用三回程式的结构，这种锅炉体积较大，相对笨重，并且燃烧后所产生的尾气排放也相对较高，在现如今，为了改善大气污染环境质量，很多地区会对燃气锅炉进行低氮改造，从2017年北京首行燃气锅炉低氮改造工作，要求燃气锅炉的氮氧化物排放标准要立方米小于80毫克。
燃料分级燃烧/空气分级燃烧
热力型NOx的生成量很大程度上取决于燃烧温度的高低。燃烧温度在当量比为1的情况下达到高值，在贫燃或者富燃的情况下进行燃烧，燃烧温度则会下降很多。运用该原理推出了分级燃烧技术。
空气分级燃烧级是富燃料燃烧，在第二级加入过量空气，为贫燃燃烧，两级之间加入空气冷却以燃烧温度不至于太高。燃料分级燃烧与空气分级燃烧正好相反，级为燃料稀相燃烧，而在第二级加入燃料使得当量比达到要求的数值。这两种方法结合将会使整个系统的过量空气系数保持一个定值，为目前普遍采用的低氮燃烧控制技术。
外部烟气再循环和内部烟气再循环技术
燃烧温度的降低可以通过在火焰区域加入烟气来实现，加入的烟气吸热从而降低了燃烧温度。通过将烟气的燃烧产物加入到燃烧区域内，不仅降低了燃烧温度，减少了NOx生成；同时加入的烟气降低了氧气的分压，这将减弱氧气与氮气生成热力型NOx的过程，从而减少NOx的生成。根据应用原理的不同，烟气再循环有两种应用方式，分别为外部烟气再循环与内部烟气再循环。
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