NOx分為熱力型NOx(Thermal NOx)、快速型NOx(Prompt NOx)以及燃料型NOx (Fuel NOx)。

熱力型NOx是指空氣中的N2在高溫下氧化生成NOx。當溫度低于1500℃時，熱力型NOx生成量很少；高于1500℃ 時，溫度每升高100℃，NOx生成速度將增大6～7倍。在實際燃燒過程中，由于燃燒室內(nèi)溫度分布不均勻，如果出現(xiàn)局部高溫區(qū)，則會在該區(qū)域生成較多的熱力型NOx。因此，熱力型NOx是減少天然氣燃燒過程中NOx排放量的主要控制類型。

快速型NOx是由空氣中的N2與燃料中的碳氫離子團(CH等)反應生成CN類化合物，然后再被氧化成NOx，通常在富燃料(氧濃度相對較低)的情況下產(chǎn)生。相對而言，大顆粒的固體燃料在燃燒時，較難與空氣進行均勻混合，較易形成富燃料現(xiàn)象，從而生成快速型NOx。天然氣為氣體燃料，易與空氣均勻混合，因此，天然氣燃燒過程中不易生成快速型NOx。

燃料型NOx是指燃料中的含氮化合物在燃燒過程中熱分解又接著氧化成NOx。天然氣中含氮化合物的量很少，因此，天然氣燃燒過程中不易生成燃料型NOx。

由于天然氣燃燒主要產(chǎn)生熱力型NOx，現(xiàn)有低NOx燃燒技術(shù)主要圍繞降低燃燒溫度開展，包括分級燃燒技術(shù)、貧燃預混燃燒技術(shù)、煙氣再循環(huán)技術(shù)、注水-蒸汽技術(shù)、催化燃燒技術(shù)、無焰燃燒技術(shù)等。

熱力型NOx需高溫條件，經(jīng)，當燃料與空氣的當量比為1:1 時，燃燒溫度。因此，基于該原理，人們提出目前使用最廣的分級燃燒技術(shù)，包括空氣分級燃燒技術(shù)與燃料分級燃燒技術(shù)?？諝夥旨壢紵敲绹?0世紀50年代提出的，將空氣分兩次通入鍋爐，形成兩級燃燒。一次空氣與燃料在鍋爐入口附近的著火區(qū)進行局部富燃料燃燒，僅生成少量NOx。通過推遲二次空氣的混入，進而降低鍋爐內(nèi)溫度，較大程度地了熱力型NOx的生成。燃料分級燃燒與空氣分級燃燒正好相反，第一級為富空氣燃燒，雖會生成一定量的NOx，但在第二級燃燒中，通入二次燃料，可以使第一級生成的NOx在還原氣氛下生成N2，進而控制NOx生成。

空氣分級燃燒比燃料分級燃燒更易于操作和控制，也更成熟，是目前使用最廣泛的低NOx燃燒技術(shù)之一。但由于其燃燒溫度較低，因此在供熱燃氣鍋爐中使用較少。而燃料分級燃燒技術(shù)適用于各種燃氣鍋爐，且能顯著降低NOx排放量，使煙氣中NOx質(zhì)量濃度降至60mg/m3左右。