无焰燃烧是低氧稀释条件下的一种温和燃烧模式，其特点是反应速率低、局部放热量少、热流分布均匀、炉内温差小、燃烧峰值温度低、噪音很小、nox产量很小。在传统的燃烧方法中，进入反应区前的反应物浓度高，温度低，进入反应区前的反应物浓度低，温度高。在无焰燃烧过程中，通过将高温预热空气和燃料经过不同的喷嘴喷入燃烧室，形成强烈的烟气回流，与燃料和空气剧烈结合，延缓了空气和燃料的扩散和混合。由于无焰燃烧中反应物浓度降低，反应区扩大，燃料在高温低氧气氛中燃烧，反应发生在一个广阔的区域，有时甚至充满整个炉膛，火焰体积翻倍扩大，火焰锋面消失，整个炉膛温度分布均匀，提高了炉膛体积的热负荷，增强了传热，不再出现传统燃烧方式中出现的局部高温高氧区，从而将nox浓度控制在较低水平。
二、nox在无焰燃烧中的生成机制
对于nox的生成，一般指no和no2，但由于no2的生成强烈依赖于no浓度，且比no浓度低两个量级左右，所以主要讨论no，包括热力型、快速型和n2o转化型。
1、热力no反应机理为：
n2+0=no+n(1)
n+o2=no+o(2)
n+oh=no+h(3)
由于氮分子分解所需的活化能力较大，式(1)必须在高温下进行，因此热力no整个链反应速度取决于最慢的反应类型，如式（1）所示，其生成速率受温度强烈影响。此外，式（2）和式（3）的反应活化能相对较小，反应较快。
2、快速型no仅在当碳氢化合物燃烧且过量空气系数小于1时，生成较多。当碳氢化合物燃烧时，它们分解成ch.chj等基团，它们会破坏n原子之间的化学键，产生hcn、nh等自由基，同时，火焰中大量0、0h等原子基团与上述反应的中间产物反应产生no，以下反应控制整体反应速度：ch+n2=hcn+n
3、n2o转化型no的主要反应机理为：
n2+o+m=n2o+m
n2o+o=2no
对于燃烧无氮燃料的传统有焰燃烧来说，由于存在高温火焰锋面，nox主要是通过热力型产生的。由于火焰体积扩大，燃烧区分散，峰值温度降低，热力型no份额大大降低，n2o转换no超过热no由此成为生成no的主要途径。
三、固体燃料无焰燃烧特征
在同样的条件下，在对气体燃料、轻油、重油和煤的无焰燃烧的模拟和试验中，发现重油和煤的燃烧也表现出温度均匀的特点，no排放都较高，但重油和煤的模拟结果表明，由于重油和煤的n含量分别达到0.37%和1.49%，燃料型nox远远大于热力型nox。