蒸汽以提高采收率的直流式蒸汽发生器（OTSG）在氮氧化物（NOx）和（CO）日益严格的燃烧排放要求下运行。几十年来，这些要求从百万分之一（ppm）逐步下降到40ppm到30ppm。快进到2017年，氮氧化物需求量达到9ppm，在一些地区达到5ppm。通过适当的燃烧管理，CO被降低到接近于零的水平。NO的控制方法可分为燃烧之前的处理、燃烧过程中的处理和燃烧后的处理。然而，氮氧化物仍然难以一步步减少，需要在低氮燃烧器科学和工程方面进行重大创新。
在传统工业燃烧器中，燃料和空气在单个区域中反应，以短暂的火焰突然释放热量。这种类型的燃烧产生强烈的火焰，几乎没有CO。然而，强烈的燃烧产生高的火焰温度，使燃烧空气中的氮气和氧气融合，产生NOx，一种标准污染物和地面臭氧前体。从100ppm降低到40ppm需要开发被称为低NOx燃烧器的特殊燃烧器。他们通过将空气分成两个不同的区域来降低NOx。在一个区域加入足够的空气形成一个稳定的火焰核心，但没有足够的空气来燃烧所有的燃料。另一种自身再循环燃烧器是把部分烟气直接在燃烧器内进入再循环，并加入燃烧过程，此种燃烧器有***氧化氮和节能双重效果。然后加入第二部分空气，以称为空气分级的策略完成燃尽。称为燃料分级的补充策略将燃料划分为不同的阶段。
火焰可能冲击工艺或锅炉管道，由于延长火焰长度而加速故障。为了达到更低的排放水平并提供额外的动力来使火焰变硬，将烟气再循环并添加到燃烧空气流中。烟气中的二氧化碳（CO2）和水（H2O）是活性红外吸收剂，并与烟气再循环（FGR）提供的附加质量一起帮助冷却火焰。●无须把燃烧器从锅炉上拆下，就可直接取下混合装置，从而可以方便的进行维修***。但是，随着氮氧化物排放限制下降，火焰稳定性成为问题，燃烧器变得越来越复杂，被称为超低NOx燃烧器。
从临潼区铁腕治霾办了解到，截至目前，临潼区共完成155台燃气锅炉低氮燃烧改造，完成率达145%，其中供暖锅炉98台，生产经营类57台，不仅减少了污染排放，而且大大提升了供暖效果。正文：临潼区石油生活城小区共有5200多名业主，小区以前使用的是自备锅炉供暖，由于设备老旧，废气无法达标排放，供热效果也不好。从各厂空气分级低氮燃烧器运行情况来看，采用设计煤种，随着分离燃尽风（SOFA）风量的增加，主燃区过量空气系数降低，过热器温升、再热器温升均有较大增加。今年年初，小区***1300万元，对锅炉进行了低氮改造，将锅炉更换为20台低氮锅炉。
小区物业的工作人员说，以前的锅炉能源浪费大，热源也无法充分利用，现在的低氮锅炉仅从管道烟囱的PVC材质就能看出，热源被充分利用了，更重要的是，氮氧化物排放从以前的150毫克/立方米，降至30毫克/立方米，实现了达标排放。
对燃烧器的显着效率影响是空气和燃料的比例组合。基本上有两种类型的空气/燃料燃烧器：强制通风和自然通风。强制通风燃烧器使用鼓风机来提供加压空气来氧化燃料并产生不同的火焰模式。鼓风机连续运行，增加电气使用，并且需要一种方法来使气流与燃料流量成比例。除燃烧器本体及喷嘴外，该系统还包括有燃气管路部分、助燃风部分以及控制部分。相比之下，使用自然通风燃烧器，空气和气体流动是未被强制的，并且遵循由燃烧室和管道的力学产生的自然对流模式。鼓风机不用于天然草稿燃烧器。
通过更紧密地控制空气/燃料比，可以更好地控制燃烧反应及其效率。一种这样做的方法包括使用固定空气系统（也称为仅燃料控制），其中气流保持恒定，燃烧器输出通过经由控制阀调节进入的气体来控制。在大多数燃烧装置中，前者是NO的主要来源，我们将此类NO称为“热反应NO”，后者称之为“燃料NO”，另外还有“瞬发NO”。另一个选择是使用变频驱动器（VFD）控制空气输入，通过控制气体输入的单个气体阀来调节鼓风机速度。
第三个也是更理想的选择是使用流量传感器和控制阀来监控和连续地调节空气和气体。这种方法通常被称为质量流量空气/燃料比控制系统。该系统通过计量进入的空气/气体流量并通过精密执行器调节流量来控制燃烧器性能。该系统自动补偿影响燃烧性能的变化，例如空气和燃料温度，供应压力和可变燃烧室压力的变化。在欧洲,瑞士瑞特力（Rutli）燃烧器烟气外循环技术比较成熟,其P系列机型带烟气外循环的燃气燃烧器氮氧化物排放可以达到60mg/m3。质量流量空气/燃料比控制通常应用于低排放应用。
燃烧器选择许多工业燃烧器制造商的产品目录尺寸近一英尺厚。为什么？答案是几十年的燃气采暖应用已经证明，具体的燃烧器设计可以对各种设备的加热效率产生巨大的影响。一旦上述所有清单项目已经耗尽，并且仍然无法达到所需的性能目标，可能需要考虑升级到不同的燃烧器设计以获得期望的结果。他们报告说，减少过量空气与微调锅炉可以达到多达39％的NOx排放。
通过改变诸如排出速度，火焰形状，火焰辐射度，控制方法和火焰化学计量等特征，燃烧器制造商可以将其燃烧器的传热特性与工艺或应用的具体需要相匹配。
为获得性能，请选择适用于要加热的过程或锅炉燃烧器。考虑每个燃烧器如何实际燃烧燃料并将热量传递给终产品。正确的燃烧器可以对燃油费用产生重大影响。类似地，不正确的燃烧器尺寸可能对性能和效率产生影响。发现安装的燃烧器对于过程的实际需求而言太大，这并不罕见。当这种超大尺寸发生时，燃烧空气鼓风机效率较低。该燃料属水容性液体，***容易发现，用水即可稀释，着火时用水浇即可熄灭，不会引发的***，也不会因***而引发事件。此外，大多数金属结构的工业加热燃烧器使用较高比例的过量空气用于以较低的燃烧速率进行冷却。因此，除了降低鼓风机效率之外，当燃烧器过大时，可能会牺牲过程热效率。
工业供暖系统的经营成本通常超过初始资本支出。的建议是按照制造商的建议定期维护系统，以确保其运行尽可能。并不总是需要考虑对系统进行彻底的改革。调谐和系统调整通常会导致一些改进。低氮燃烧器，通过调节燃烧空气和燃烧头，在燃烧过程中所产生的氮的氧化物主要为NO和NO2，用低NOx燃烧器能够降低燃烧过程中氮氧化物的排放。如果目标仍未达到目标，请考虑升级燃烧器或空/燃油控制系统。只有很少进行大修才需要更换烤箱或锅炉结构。
花费时间，精力和资金来确保燃烧组分被以匹配必要的操作要求是至关重要的。之后，必须密切监测新系统的运行情况，与初始目标相比，并根据需要不断进行调整。从长远来看，效率和绩效将会提高，利润有可能增加。
低NOx燃烧器及低氮氧化物燃烧器，是指燃料燃烧过程中NOx排放量低的燃烧器，采用低氮燃烧器能够降低燃烧过程中氮氧化物的排放。
在燃烧过程中所产生的氮的氧化物主要为NO和NO2，通常把这两种氮的氧化物通称为氮氧化物NOx。大量实验结果表明，燃烧装置排放的氮氧化物主要为NO，平均约占95%，而NO2仅占5%左右。
一般燃料燃烧所生成的NO主要来自两个方面：一是燃烧所用空气（助燃空气）中氮的氧化；二是燃料中所含氮化物在燃烧过程中热分解再氧化。在大多数燃烧装置中，前者是NO的主要来源，我们将此类NO称为“热反应NO”， 后者称之为“燃料NO”，另外还有“瞬发NO”。这个很多市民都没有听说过的名词，其实正是北京华盛经纬科技发展有限公司引进的一项环保新技术，已初步试验成功，燃气锅炉氮氧化物排放浓度可以降低到30毫克/立方米以下。
燃烧时所形成NO可以与含氮原子中间产物反应使NO还原成NO2。实际上除了这些反应外，NO 还可以与各种含氮化合物生成NO2。在实际燃烧装置中反应达到化学平衡时，[NO2]/[NO]比例很小，即NO转变为NO2很少，可以忽略。
降低NOx的燃烧技术
NOx是由燃烧产生的，而燃烧方法和燃烧条件对NOx的生成有较大影响，因此可以通过改进燃烧技术来降低NOx，其主要途径如下：
选用N含量较低的燃料，包括燃料脱氮和转变成低氮燃料；
降低空气过剩系数，***过浓燃烧，来降低燃料周围氧的浓度；
在过剩空气少的情况下，降低温度峰值以减少“热反应NO”；
在氧浓度较低情况下，增加可燃物在火焰前峰和反应区中停留的时间。
减少NOx的形成和排放通常运用的具体方法为：分级燃烧、再燃烧法、低氧燃烧、浓淡偏差燃烧和烟气再循环等.
