本发明公开了一种火电机组NOx燃烧优化方法及系统。该方法包括：采集锅炉运行参数；计算所述锅炉运行参数与锅炉效率和NOx排放量之间的相关系数，选择符合相关系数条件的所述锅炉运行参数；以及根据所选择的符合所述相关系数条件的所述锅炉运行参数计算所述锅炉效率和所述NOx排放量，根据符合所述锅炉效率和所述NOx排放量条件的所述锅炉运行参数调整锅炉的运行参数。本发明通过优化火电机组在运行过程中的锅炉运行参数可以降低低NOx燃烧器（LNB）的NOx排放量，并通过低NOx燃烧器与SCR设备结合将NOx排放量控制在国家标准以内，从而使得火电机组能够符合NOx排放量的要求。