本发明公开的一种一次风浓淡分离多级旋流燃烧器及其工作方法，属于煤粉燃烧器技术领域。包括由内至外依次设置的中心风管、一次风通道、内二次风通道和外二次风通道；一次风通道内设有煤粉浓淡分离装置和一次风通道隔板；内一次风通道内设有内一次风旋流叶片，外一次风通道内设有外一次风旋流叶片，外一次风旋流叶片的旋流强度大于内一次风旋流叶片；内二次风通道内设有二次风旋流叶片；外一次风通道出口处设有外一次风扩口，内二次风通道出口处设有内二次风扩口，外二次风通道出口处设有外二次风扩口。本发明通过浓淡分离和多级旋流结构解决了现有煤粉锅炉存在的煤粉燃尽率低、难以适用劣质煤、稳燃性差及NOx排放量高的问题。