煤燃燒過程中 NOX生成分為燃料型、熱力型和瞬時型。其中燃料型占到 80%左右，受燃燒空氣量的影響很大；其余的屬于熱力型 NOX，是空氣中的氮氣在高溫條件下與氧氣發生反應生成 NOX。圖 2是空氣過量系數與 NOX轉化率的關系，可以看出隨著空氣過量系數降低 NOX轉化率降低，但過低的空氣系數會導致噴入大量的燃盡風后爐膛溫度降的過低，煤粉燃燒不充分，主蒸汽溫度無法維持正常水平。現有空氣分級燃燒技術主燃燒區空氣過量系數分為淺度、中度、深度空氣分級，分別為：0.9、0.75、0.61。圖 3 是不同溫度下的 NOX轉化率，溫度越高 NOX轉化率越大。圖 3 中的橫坐標是反應時間，可以看出煤粉燃燒過程中 80%氮化物轉化成 NOX的時間為 0.5s。煤的燃燒，首先是揮發份的燃燒，然后是固定碳的燃燒，在揮發份燃燒完畢后，沒有可燃燒的氮化物，就不會生成燃料型 NOX。因此絕大部分 NOX的生成時間需要 0.5s，在 NOX生成時間內控制煤粉的燃燒氣氛，就可以抑制大部分 NOX的生成。
