锅炉二次燃烧工艺是指在主燃区完成初步燃烧后，通过合理组织二次风或设置专用燃烧空间，使未燃尽可燃物继续充分氧化的技术方法。常见的锅炉二次燃烧工艺主要包括空气分级燃烧、燃料分级再燃、燃尽风喷口布置、旋风分离回燃以及烟气再循环辅助燃烧等类型。
空气分级燃烧工艺是将总燃烧空气量分为一次风和二次风，一次风供入主燃区形成富燃料燃烧，降低火焰峰值温度，抑制氮氧化物生成；二次风则通过炉膛上部或侧墙的燃尽风喷口送入，使未燃尽的焦炭、一氧化碳及碳氢化合物在过量空气系数提高的条件下继续燃烧。该工艺的关键在于二次风喷口的标高、风速和旋流强度设计，既要保证燃尽率，又要避免炉膛出口烟温过高导致结渣。
燃料分级再燃工艺又称三级燃烧，将炉膛沿高度分为主燃区、再燃区和燃尽区。主燃区供入大部分燃料和空气，再燃区喷入二次燃料形成还原性气氛，将已生成的氮氧化物还原为氮气，燃尽区再送入二次风完成剩余可燃物的氧化。此工艺对二次燃料的细度、喷射角度及与烟气的混合速率要求较高，常用于煤粉锅炉的低氮改造。
旋风分离回燃工艺多用于循环流化床锅炉。高温烟气携带未燃尽颗粒进入旋风分离器，分离下来的固体物料经回料阀重新送入炉膛密相区参与二次燃烧。该工艺通过延长颗粒在炉内的停留时间和循环次数，显著提高燃尽率，尤其适用于难燃煤种和生物质混烧工况。
燃尽风喷口布置工艺是空气分级燃烧的工程实现形式，通常采用四角切圆或前后墙对冲布置。二次风喷口可设置为上下摆动式，根据负荷和煤质变化调节入射角度，使二次风与上升烟气流形成强烈湍动混合，消除局部缺氧区。部分大型锅炉还采用分离燃尽风与紧凑燃尽风组合布置，进一步优化炉内温度场和氧量分布。
烟气再循环辅助燃烧工艺将省煤器出口的部分低温烟气抽出，与二次风混合后送入炉膛。该工艺可降低二次风氧浓度和燃烧温度，减少热力型氮氧化物生成，同时增强炉内扰动，促进未燃尽碳粒的二次燃烧。但需注意再循环烟气量过大会导致燃烧不稳定，一般控制在总烟气量的百分之十五至二十五之间。
上述锅炉二次燃烧工艺各有适用条件和工程特点。实际选型时需综合考虑燃料特性、炉型结构、环保排放要求及运行经济性，必要时可采用多种工艺耦合的方式，在保证燃烧效率的同时实现低氮排放目标。