基本原理是將燃料的燃燒過(guò)程分階段完成。在蒂1階段，將從主燃燒器供入爐膛的空氣量減少到總?cè)紵諝饬康?0－75%（相當(dāng)于理論空氣量的80%），使燃料先在缺氧的富燃料燃燒條件下燃燒。此時(shí)蒂1級(jí)燃燒區(qū)內(nèi)過(guò)量空氣系數(shù)α＜1，因而降低了燃燒區(qū)內(nèi)的燃燒速度和溫度水平。因此，不但延遲了燃燒過(guò)程，而且在還原性氣氛中降低了生成NOx的反應(yīng)率，抑制了NOx在這一燃燒中的生成量。

為了完成全部燃燒過(guò)程，完全燃燒所需的其余空氣則通過(guò)布置在主燃燒器上方的專門(mén)空氣噴口OFA（over fire air）――稱為"火上風(fēng)"噴口送入爐膛，與蒂1級(jí)燃燒區(qū)在"貧氧燃燒"條件下所產(chǎn)生的煙氣混合，在α＞1的條件下完成全部燃燒過(guò)程。由于整個(gè)燃燒過(guò)程所需空氣是分兩級(jí)供入爐內(nèi)，故稱為空氣分級(jí)燃燒法。 這一方法彌補(bǔ)了簡(jiǎn)單的低過(guò)量空氣燃燒的缺點(diǎn)。在蒂1級(jí)燃燒區(qū)內(nèi)的過(guò)量空氣系數(shù)越小，抑制NOx的生成效果越好，但不完全燃燒產(chǎn)物越多，導(dǎo)致燃燒效率降低、引起結(jié)渣和腐蝕的可能性越大。

因此為保證既能減少NOx的排放，又保證鍋爐燃燒的經(jīng)濟(jì)性和可*性，必須正確組織空氣分級(jí)燃燒過(guò)程。 若用空氣分級(jí)燃燒方法改造現(xiàn)有煤粉爐，應(yīng)對(duì)前墻或前后墻布置燃燒器的原有爐膛進(jìn)行改裝，將頂層燃燒器改作"火上風(fēng)"噴口，將原來(lái)由頂層燃燒器送入爐膛的煤粉中形成富燃料燃燒，從而NOx生成。可降低15－30%。新設(shè)計(jì)的鍋爐可在燃燒器上方設(shè)"火上風(fēng)"噴口。