本发明属于烟气治理技术领域，具体提供了一种蒸汽锅炉低氮燃烧系统，包括，空气烟气混合输送单元、天然气输送单元及燃烧器，其中，空气烟气混合输送单元，包括暖风器、烟气混合箱、鼓风机及风箱，其中，暖风器，利用厂内已有低压蒸汽余热给空气加热；鼓风机将空气烟气混合气送至锅炉燃烧器入口风箱；风箱上依次设置有三个风压检测开关；天然气输送单元包括天然气输送管线，末端分成两个分支管线分别连通至一个燃烧器；天然气输送总管线上设置有三个低压检测开关；分支管线上设有第一燃料气进料阀门、燃料气排空阀、泄漏检测开关、三个高压检测开关及流量调节阀。本发明的方案可以保证锅炉燃烧系统安全、平稳运行，减少排放烟气中Nox含量。