一种自预热分级燃烧式燃气燃烧器，包括空气预热部分与燃烧部分，空气预热部分包括壳体，壳体外侧壁左侧上部均固定安装有空气流入管，壳体外侧壁左侧后部均固定安装有烟气流出管，烟气换热器热通道左端与烟气流出管连通，烟气换热器热通道左端与燃烧烟气生成区相连，燃烧部分包括壳体左侧壁通过螺栓固定连接的端盖。本装置通过烟气预热器将高温烟气的热量传递给即将参与燃烧的助燃空气，将空气预热到一定高温，最大程度的提高能效利用率，通过将传统燃气燃烧器的一个燃烧室单次燃烧改为多级燃烧室多级燃烧的工作方式，通过控制氮氧化物的生成条件，将烟气排放中的氮氧化物含量控制在超低的范围，最大程度的降低烟气中的氮氧化物含量。