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本发明公开了一种低NOx燃烧的燃烧装置,包括向燃烧器提供经预混的再循环烟气与空气的混合气体的烟气再循环系统,其设有烟气预混腔,烟气预混腔设有第一进气口和第二进气口,用于分别导入再循环烟气和预加热的空气,出气口用于将预混形成的混合气体导出至燃烧器,混风机构用于对导入的再循环烟气和空气进行预混处理,形成均匀的混合气体,通过控制第一进气口的烟气流量、第二进气口的空气流量和出气口的混合气体流量之间的不同比例,实现控制导出的混合气体中的氮含量和氧含量,通过控制导入的空气温度,实现对燃烧器的低NOx燃烧温度作出补偿,从而达到显著降低氮氧化物排放的目的。